Петржак Константин Антонович(1907—1998)
физик-радиолог, один из первооткрывателей спонтанного деления тяжелых ядер; доктор физико-математических наук. Дважды лауреат Государственной премии СССР (1946, 1953).
Константин Антонович Петржак родился 4 сентября 1907 года в г. Лукове (Польша). В возрасте 12 лет Костя устроился на работу в живописный цех Маловишерского стекольного завода, где прошел всю школу живописца по стеклу и фарфору. В 1928 году по рекомендации заводского комитета поступил на рабфак ЛГУ, и с 20 марта 1931 года начал учебу на физико-математическом факультете Ленинградского университета в группе радиологии.
В 1935 году руководителем дипломной работы К.А. Петржака был назначен И.В. Курчатов. Им была сформулирована тема диплома: определение константы распада 232Th. Нужно было изготовить импульсную ионизационную камеру и электронику к ней. Особая проблема состояла в создании альфа-излучателей с большими энергиями. Решение дипломанта было оригинальным: сферическая ионизационная камера с радиусом, равным пробегу альфа-частиц 232Th. Работа была отмечена на Всесоюзном конкурсе молодых ученых и очень понравилась Ирен и Фредерику Жолио-Кюри при посещении ими в 1937 году Радиевого института.
После окончания университета К.А. Петржака зачисляется сначала в штат, а с 15 декабря 1936 года — в аспирантуру Радиевого института к В.Г. Хлопину и И.В. Курчатову. В конце 1938 года в научной печати появилось сообщение О. Гана и Ф. Штрассмана о наблюдении деления ядер при облучении урановой мишени нейтронами (Ra+Be)-источника. И.В. Курчатов поставил перед своими аспирантами К.А. Петржаком и Г.Н. Флеровым задачу: исследовать зависимость процесса деления урана от энергии нейтронов.
В Радиевом институте подготовили установку и начали измерения с фона, ожидая получить нулевые значения. Обнаружились отсчеты (1 в 2—3 часа). Предположили спонтанное деление. Когда И.В. Курчатову сообщили об удивительных результатах, он воскликнул: «Нужно бросить все и заняться только этим! Такая ситуация бывает у экспериментаторов только один раз в жизни!». Под руководством И.В. Курчатова была составлена и проведена программа исследований и контрольных измерений. Сравнение амплитудных распределений «спонтанных» импульсов и импульсов от осколков деления показало их идентичность. Это убедило. О фундаментальном открытии было сообщено 14 июня 1940 года телеграммой в журнал «Nature».
Оставался вопрос о возможном вкладе в наблюдаемый эффект космических лучей. Решено было провести измерения в метро, где интенсивность космического излучения в десятки раз меньше, чем на поверхности. Эффект под землей не отличался от наблюдавшегося в лаборатории. Таким образом, отпали последние сомнения в том, что это — спонтанное деление ядер урана. За открытие спонтанного деления урана К.А. Петржак в 1946 году был удостоен Государственной премии.
К.А. Петржак подготовил к защите диссертацию, но защитить её не успел — началась Великая Отечественная война.
22 июня 1941 года Константин Антонович был призван в действующую армию. 20 марта 1942 года приказом замнаркома обороны лейтенант К.А. Петржак был демобилизован и направлен в Казань, в распоряжение АН СССР для использования его по гражданской специальности. 11 ноября 1942 года Константин Антонович защитил кандидатскую диссертацию.
И.В. Курчатов, вернувшись от оборонных задач к «атомным», предложил найти новый подход для измерения выходов нейтронных источников. Решение было найдено в методе, который позднее стал известен как метод сопутствующих частиц. Новые научные материалы легли в основу докторской диссертации К.А. Петржака, которую он защитил в декабре 1948 года, и оказались важными для атомной промышленности. В конце 1947 года К.А. Петржак создал и возглавил лабораторию нейтронной физики и физики деления в Радиевом институте, которой руководил около 40 лет.
В 60-е годы наступил качественно новый этап в изучении механизма спонтанного деления. К.А. Петржак с сотрудниками приступает к многопараметровым исследованиям, включающим одновременное измерение трех и более характеристик процесса с целью выявить корреляции и зависимости между ними.
Особое место в исследованиях заняло изучение редкого процесса — деления, сопровождающегося вылетом заряженных частиц: протонов и альфа-частиц. Поскольку испускание легких частиц происходит в момент времени, близкий к разделению осколков, этот процесс является своеобразным «микроскопом», позволяющим судить о динамических свойствах делящейся системы. В результате измерений было установлено наличие зависимости числа нейтронов на акт деления от энергии альфа-частицы. Впервые были обнаружены испускание квазистационарных частиц 5Не и испускание альфа-частиц под малыми углами по отношению к осколкам деления, так называемая «полярная эмиссия».
Переход к многопараметровым измерениям позволил, используя созданный в лаборатории большой жидкостной сцинтилляционный счетчик нейтронов, исследовать корреляцию кинетической энергии осколков и энергии возбуждения при спонтанном делении 244Cm. Затем на усовершенствованной установке были выполнены исследования спонтанного деления 252Сf с регистрацией кинетической энергии и энергии возбуждения каждого из парных осколков. Обработка и анализ данных дали возможность наблюдать тонкую периодическую структуру в массовых распределениях осколков так называемого «холодного деления» и впервые обнаружить «холодное деформированное деление».
Наряду с фундаментальными исследованиями физики деления К.А. Петржак с сотрудниками уделял много времени исследованиям прикладного характера. Так с конца 40-х годов им был решен ряд задач, связанных с созданием атомного щита нашей Родины. В частности, К.А. Петржаком была успешно решена важная практическая задача — обеспечение экспрессного определения содержания плутония и сопутствующих радиоактивных элементов в технологических продуктах переработки облученного урана. К.А. Петржак принимал участие в разработке различных методов контроля технологических процессов в радиохимии, в изучении процесса деления ядер. Под руководством К. А. Петржака сотрудники РИАН, используя ионизационные методы, провели точные измерения периодов спонтанного деления плутония, америция и кюрия. По мере получения и радиохимической очистки изотопов тяжелых элементов ими были измерены сечения деления плутония, америция, а также изотопов кюрия и др. За участие в выполнении правительственных заданий К.А. Петржак в 1950 году был удостоен Премии Совета Министров СССР, а в 1953 году ему были присуждены вторая Государственная премия и орден «Трудового Красного Знамени».
В конце 60-х годов К.А. Петржак с сотрудниками приступают к большому циклу прецизионных абсолютных измерений сечений деления нейтронами с фиксированной энергией и нейтронами делительного спектра 252Cf важнейших нуклидов ядерного цикла, а также среднего числа нейтронов на акт спонтанного деления 252Cf. С середины 70-х годов измерения сечений деления были продолжены в ГДР, в коллаборации со специалистами Технического университета Дрездена, где с большим успехом проводились до 1991 года. Результаты, полученные в ходе всех этих измерений, по своей точности и достоверности превосходили результаты, полученные в ведущих лабораториях мира.
В 1995 году в связи с разработкой концепции трансмутации отработанного ядерного топлива были начаты прецизионные измерения спектров мгновенных нейтронов деления минорных актиноидов. Работы велись в рамках проектов Международного научно-технического центра (Москва). К.А. Петржак участвовал в подготовке первых проектов и принимал участие в качестве консультанта в их выполнении до последних дней своей жизни.
Педагогические способности и организаторский талант К.А. Петржака в полной мере проявились на кафедре ядерной физики в Ленинградском технологическом институте им. Ленсовета, которую он создал в 1949 году и на которой проработал около 35 лет, в течение 25 лет возглавляя её. Кафедра ядерной физики была одной из трех кафедр вновь созданного инженерного физико-химического факультета, готовившего инженерные кадры для молодой тогда атомной промышленности. Её особая роль заключалась в том, что она была призвана давать знания в области ядерной физики, радиоактивности, взаимодействия ионизирующих излучений с веществом, ядерной электроники в стенах химического вуза. Кафедра оказывала большое влияние на уровень и культуру научной и учебной работы на других кафедрах факультета и в какой-то мере и других факультетов института. Сотни выпускников инженерного физико-химического факультета прошли школу К.А. Петржака.
В 1956 году по решению СМ СССР при кафедре была создана Проблемная лаборатория ядерной энергетики, в которой под руководством К.А. Петржака было выполнены исследования массовых распределений продуктов фотоделения и деления нейтронами различных энергий ряда нуклидов от тория до америция.
Работы К.А. Петржака обогатили науку целым рядом выдающихся достижений, оказавших непосредственное влияние на развитие ядерной физики и практическое освоение внутриядерной энергии. Результаты работ К.А. Петржака с сотрудниками представлялись на многих конференциях и совещаниях, публиковались в печати. В списке трудов К.А. Петржака более 300 наименований.
К.А. Петржак был человеком многогранных интересов. Осталась выполненная им целая галерея портретной и пейзажной живописи, в частности, портреты его учителей: В.Г. Хлопина, И.В. Курчатова, И.Е. Старика, портрет Г.Н. Флерова. Он самостоятельно научился играть на скрипке, фортепиано, гитаре.
За заслуги в области науки и техники и подготовки научных кадров К.А. Петржак был удостоен почетного звания «Заслуженный деятель науки и техники РСФСР», награжден двумя орденами «Трудового Красного Знамени», орденом «Знак Почета», орденом Великой Отечественной войны II степени и многими медалями. В 1971-м году он был удостоен юбилейной медали, выпущенной АН СССР в связи со столетием Эрнеста Резерфорда. Имя Константина Антоновича Петржака в 2003 году было торжественно занесено в Листы Памяти «Золотой Книги Санкт-Петербурга».
К.А. Петржак скончался в Петербурге 19 ноября 1998 года. Похоронен на Серафимовском кладбище Санкт-Петербурга.
Литература
