ГлавнаяПерсоналии → Петржак К. А.

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

Петржак К. А., Флёров Г. Н. Спонтанное деление урана : доклад на Совещании по атомному ядру 1940 г.
// УФН, том 25, вып. 2, (1941). — С. 172–178.