Ланге Фриц(1899—1987)
немецкий физик, изобретатель центрифужного метода разделения изотопов, д.ф.-м.н. В СССР с 1933. В атомном проекте с 1942 г. В 1959 г. возвратился в Берлин, где возглавил лабораторию физики в Институте биофизики.
Фриц (Фридрих) Ланге родился 16 декабря 1899 года в Берлине в семье чиновника. Учился в реальной гимназии столь успешно, что уже в 14 лет стал давать уроки математики. Летом 1918 года, после окончания учебы, Фриц Ланге был мобилизован в армию, в которой, не принимая участия в военных действиях, отслужил 4 месяца до подписания мирного договора.
В 1918-1924 гг. Ф. Ланге учился в университетах Фрейбурга, Киля и Берлина. В 1924 году под руководством В. Нернста, лауреата Нобелевской премии по химии, он подготовил диссертацию «Исследования по теплоемкости твердых тел при низких температурах» на звание доктора философии и после защиты до 1933 года работал его ассистентом в Физическом институте Берлинского университета. Здесь он познакомился с несколькими советскими физиками, проходившими в Берлине стажировку. В Физическом институте он занимался разработкой ускорительной техники и использованием грозовых разрядов для ускорения заряженных частиц, для чего им была создана разрядная трубка с рабочим напряжением в 2,4 млн вольт. Ф. Ланге принадлежала также идея создания пучкового оружия – мощных источников рентгеновских лучей, используемых против живой силы противника.
В 1933 году, после прихода к власти в Германии нацистов, Ф. Ланге из-за своей антифашистской деятельности был вынужден эмигрировать сначала в Англию, в Лондон, а в 1935 году по приглашению А.И. Лейпунского он переехал в СССР, в г. Харьков на работу в Украинском физико-техническом институте.
Фриц Ланге был в числе первой группы немецких антифашистов, приехавших в СССР, и его новые советские документы были подписаны лично И.В. Сталиным, что впоследствии, в период чисток в УФТИ, сыграло роль «охранной грамоты».
По приезде в УФТИ он организовал и возглавил лабораторию ударных напряжений (ЛУН), занимавшуюся нейтронными генераторами и источниками жесткого рентгеновского излучения. Именно он создал в УФТИ самый крупный импульсный генератор Маркса на 5 млн вольт, на котором велись работы в области ядерной физики и технического применения быстрых катодных лучей. Лаборатория ударных напряжений числилась как «лаборатория специального назначения, предназначенная для оборонной тематики». По некоторым данным, в лаборатории Ф. Ланге продолжил заниматься разработкой пучкового оружия – рентгеновской пушки с дальнодействием в 500-1000 м.
В 1936 году Ф. Ланге направил прошение о принятии советского гражданства, которое и получил 9 февраля 1937 года. В апреле 1940 года без защиты диссертации Ф. Ланге была присуждена ученая степень доктора физико-математических наук. Отзыв на его работы подписал академик А.Ф. Иоффе.
Работая в УФТИ, Ф. Ланге вплотную занялся разработкой центрифуги для разделения изотопов урана. Уже в 1939 году у него были готовы расчеты центрифуги и рабочий проект.
В августе 1940 года Фриц Ланге направил в Урановую комиссию АН СССР записку «Разделение изотопов урана», в которой, в качестве наиболее перспективного метода разделения изотопов урана 235 и 238 в достаточно больших количествах, указал на метод центрифугирования. Не исключил он также и способ возможности разделения изотопов на первом советском циклотроне Радиевого института АН СССР, запуск которого состоялся еще в 1937 году.
В начале октября того же года Фриц Ланге, его сотрудники В.С. Шпинель и В.А. Маслов обратились в Комиссию по проблеме урана с техническим предложением «Разделение изотопов урана путем использования кориолисова ускорения». Еще через несколько дней они подали заявку на изобретение «Способ приготовления урановой смеси, обогащенной ураном с массовым числом 235. Многокамерная центрифуга». Затем были поданы еще две заявки на изобретение центрифуги. Однако директор Радиевого института АН СССР академик В. Хлопин, хотя и признал предложения сотрудников УФТИ заслуживающими внимания, усомнился в том, что любая конструкция центрифужной установки сможет обеспечить разделение изотопов урана в количествах, необходимых для их практического использования (авторские свидетельства на изобретение были получены ими только 1946 году).
В 1940 году В.С. Шпинель и В.А. Маслов предложили проект использования урана в качестве материала атомной бомбы. Но авторы заявки на использование урана как взрывчатого и отравляющего вещества являлись только исполнителями – идею атомной бомбы еще в 1939 году выдвинул сам Ф. Ланге. Вдохновленные этой идеей молодые физики В.С. Шпинель и В.А. Маслов перешли от А.И. Лейпунского к Ф.Ф. Ланге именно для работы над ее развитием.
К началу Отечественной войны в ЛУН был изготовлен прототип разделительной установки. По свидетельству очевидцев, работы Ф. Ланге по разделению изотопов центробежным способом сталкивались с полным непониманием со стороны руководства института, считавшей их далекими от практического использования. Более того, когда в начале войны поступило распоряжение эвакуировать институт, для Фрица Ланге места в списке не нашлось. В конце концов, Ф. Ланге добился права на эвакуацию, но ему отказали в месте для научного багажа. Тогда он, не раздумывая, бросил прямо на платформе личные вещи, взяв в дорогу только самое ценное – детали центрифуги, с которыми и добрался до Уфы. Здесь он стал работать в эвакуированном туда Киевском институте физики и математики, продолжая совершенствовать конструкцию аппарата.
28 сентября 1942 года вышло Распоряжение ГКО № 2352сс «Об организации работ по урану», в котором Ф. Ланге предписывалось создать центрифугу для обогащения урана: «…2. Академии наук УССР (акад[емик]) Богомолец) организовать под руководством проф[ессора] Ланге разработку проекта лабораторной установки для выделения урана-235 методом центрифугирования и к 20 октября 1942 года сдать технический проект казанскому заводу «Серп и молот» Наркомата тяжелого машиностроения». Однако казанский завод горного оборудования, а затем моторный завод № 26 в Уфе, которому было передано изготовление центрифуги, справиться с заданием не смогли. Задержки в изготовлении центрифуги вызвали возмущение И.В. Курчатова, который в апреле 1943 года обратился к заместителю Председателя СНК СССР М. Г. Первухину с просьбой ускорить работу завода № 26.
27 мая 1943 года И.К. Кикоин, приехав в командировку на завод № 26, провел в Уфе первое испытание центрифуги: «по достижении максимального числа оборотов 2900 об/мин подшипник на одном из концов вала сгорел. К счастью, вал машины сделан с большим запасом прочности и после этой аварии не погнулся... Мы снова провели подробное исследование режима работы и на максимальных оборотах 11500 об/мин машина работала около 3 часов».
В начале лета 1943 года все институты Украинской академии наук, связанные с оборонной тематикой, покинули Уфу. Профессор Фриц Ланге вместе с центрифугой был прикомандирован к лаборатории электрических явлений Уральского филиала АН СССР в Свердловске, которой руководил И.К. Кикоин, числившийся при этом старшим научным сотрудником Лаборатории № 2. В Свердловск из Уфы были доставлены детали центрифуги, моторы и регулирующие устройства, одновременно прибыл и специалист-механик, который смонтировал центрифугу на специальном фундаменте в подвальном помещении лаборатории. Центрифуга в сборе представляла собой довольно громоздкое сооружение, общий вес деталей которой составлял немногим меньше тонны.
И.В. Курчатов, планируя исследования Лаборатории № 2, рассчитывал уже к 1 января 1944 года получить с помощью ультрацентрифуги несколько мг урана-235. Пока же испытания центрифуги проводились на смеси воздух-водород, работу тормозило отсутствие шестифтористого урана, потребность в котором составляла около 1 кг.
20 октября 1945 года Ф. Ланге по распоряжению Л.П. Берии был отозван из Свердловска в Москву, в Лабораторию № 2.
17 декабря 1945 года при НИИ-9 в Москве была создана Лаборатория № 4 при ПГУ, на которую «возлагалась разработка метода центрифугирования для разделения изотопов урана, создание и опробование конструкции циркулярной центрифуги». Ф Ланге был назначен начальником лаборатории.
В этот период аналогичным проектом центробежного разделения изотопов урана занялся М. Штеенбек – немецкий ученый, вывезенный из Германии для работы в Институте «Г» под Сухуми. Им была выдвинута идея создания так называемой надкритической центрифуги с гибким ротором. При разработке её конструкции М. Штеенбек применил удачные конструкторские решения, уже тогда опередившие время и в дальнейшем взятые в основу создания будущих советских газовых центрифуг.
Вместе с тем сосредоточение средств и усилий советских ученых на диффузном методе разделения изотопов, принятом за основу в Манхэттенском проекте в США, существенно задержало изготовление бомбы в СССР. Слабое финансирование работ Ф. Ланге привело к тому, что промышленные газовые центрифуги появились только к середине 50-х годов. Если бы Фрица Ланге поддержали вовремя, то это, возможно, позволило бы резко увеличить производительность процесса разделения изотопов и сократить его высокую себестоимость. Только к середине 60-х годов основные каскады диффузионных заводов были заменены на центрифужные, что уменьшило расход электроэнергии на разделение изотопов в 20–30 раз и резко удешевило обогащенный уран, обеспечив все запросы нарождающейся ядерной энергетики.
Ф. Ланге оставался руководителем лаборатории № 4 с 1946 по 1952 гг., но после того, как центрифуга была создана, его, как «опасный элемент» — немца по национальности, — отстранили от секретных работ, передав их под руководство М.Д. Миллионщикова и И.К. Кикоина.
В августе 1952 года Фриц Ланге был откомандирован в распоряжение Минвуза СССР: некоторое время он работал заведующим кафедрой физики в Днепропетровском химико-технологическом институте, а с 1953 года – профессором во Всесоюзном электротехническом институте в Москве, где занимался исследованиями в области технологий получения высоких напряжений и физикой изолирующих материалов.
В августе 1959 года Фриц Ланге вернулся на родину – в ГДР и занял должность директора Института молекулярной биологии Немецкой академии наук в Берлине. В 1980 году от правительства ГДР он получил высшую награду страны – орден «За заслуги перед Отечеством».
Фриц Ланге скончался 25 июля 1987 года.
Литература
