مروض الطاقة النووية
إ. كورتشاتوف
ولد إيغور فاسيليفيتش كورتشاتوف في 12 يناير 1903. عاشت عائلته في مدينة سيم ، بالقرب من أوفا. كان والدي يعمل مساحًا للأراضي ، ومساعدًا لحراجًا محليًا. كان لدى إيغور أخ بوريس وأخت أنتونينا. في عام 1909 ، انتقلت عائلتهم إلى مدينة سيمبيرسك (الآن أوليانوفسك) ، وفي عام 1912 تم تشخيص إصابة أنتونينا بمرض السل في الحنجرة ، وانتقل كورشاتوف إلى سيمفيروبول بحثًا عن مكان يتميز بمناخ أكثر اعتدالًا. ومع ذلك ، لم يكن من الممكن إنقاذ الفتاة ، وظلت الأسرة تعيش في شبه جزيرة القرم.
من بين هوايات إيغور الشاب ، يمكن للمرء أن يلاحظ شغفًا بكرة القدم والمصارعة الفرنسية. قرأ الكثير ، كان يعمل في نشر الخشب. بعد قراءة كتاب الأستاذ الإيطالي كوربينو بعنوان "التطورات في التكنولوجيا الحديثة" ، بدأ كورشاتوف في جمع المؤلفات التقنية. يدرس بالفعل في صالة للألعاب الرياضية ، قرر بحزم أن يصبح مهندسًا. يشارك إيغور مع رفاقه في دراسة معمقة للرياضيات والهندسة. عندما بدأت الحرب العالمية الأولى ، انخفض دخل أسرهم. لمساعدة والديه ، عمل كورتشاتوف في الحديقة وقام بنشر الحطب في معمل تعليب. في المساء ، كان لديه وقت لمعالجة الأخشاب في ورشة المكنسة. بعد تخرجه من مدرسة حرفية مسائية ، تلقى كورتشاتوف تخصص صانع الأقفال. على الرغم من هذا التوظيف المرتفع ، لم يتوقف إيغور عن قراءة الأدب الفني والروائي للكتاب الروس والأجانب. تم تزويده بالكتب من قبل أحد أفضل المعلمين في شبه جزيرة القرم - L.V. Zhiritsky ، الذي يعمل في صالة الألعاب الرياضية كمدرس للأدب.
في صالة الألعاب الرياضية ، درس إيغور لمدة خمسة ، كما يتضح من المجلات والشهادات الدراسية المحفوظة. في عام 1920 ، تخرج إيغور من صالة للألعاب الرياضية مع مرتبة الشرف والميدالية الذهبية ، وفي سبتمبر التحق بكلية الفيزياء والرياضيات في جامعة سيمفيروبول تاوريد (القرم لاحقًا). تم تنظيم الجامعة من قبل مجموعة من الأساتذة من سانت بطرسبرغ وكييف ، تحت قيادة الأكاديمي فيرنادسكي ، الذي جاء إلى هنا في إجازة ومكث بسبب غزو القوات الألمانية لشبه جزيرة القرم في عام 1918. مع ظهور البروفيسور أوساتي داخل أسوار المؤسسة التعليمية ، بدأت محاضرات الفيزياء. تم تعريف الطلاب الذين كانت لديهم فكرة غامضة جدًا عن العلوم الحديثة في الفيزياء الجزيئية والديناميكا الحرارية.
كانت المعرفة الجديدة تُمنح دائمًا إلى إيغور كورتشاتوف بسهولة ، في غضون ثلاث سنوات تمكن من دراسة دورة دراسية مدتها أربع سنوات. ومع ذلك ، كان المال لا يزال يعاني من نقص شديد ، فقد تمكن في أوقات مختلفة من العمل في ورشة النجارة ، ومدرسًا في دار للأيتام ، وحارس ليلي ومُعد في مختبر فيزياء جامعي. كان كورتشاتوف النحيف والنحيف مدركًا جيدًا أن القاعدة الآلية لمختبرهم متواضعة للغاية ، ولديه القليل من الوقت ، لذلك اختار للدبلوم ودافع بنجاح عن عمل نظري - "نظرية عنصر الجاذبية". بعد التخرج ، تمت دعوة الشاب كورتشاتوف لتدريس الفيزياء في معهد باكو ، لكنه رفض ، وسعيًا إلى سد الثغرات في تعليمه ، وذهب إلى لينينغراد لدخول معهد البوليتكنيك. بالتوازي مع دراسته في كلية بناء السفن ، حصل على وظيفة في المرصد المغناطيسي والأرصاد الجوية لمدينة سلوتسك (الآن بافلوفسك). هنا بدأ أولاً في الانخراط في تجارب جادة. أجرى دراسة علمية كبيرة للنشاط الإشعاعي للثلج ، والتي أخضع لها معالجة رياضية دقيقة. ومع ذلك ، فإن الرحلة الطويلة من معهد البوليتكنيك إلى بافلوفسك أدت وظيفتها. غالبًا ما لم يكن لدى كورتشاتوف وقت للصفوف ، تخلف في دراسته وطُرد في الفصل الدراسي الثاني. لكن في هذا الوقت قرر إيغور فاسيليفيتش تكريس حياته حصريًا للعلم.
في عام 1924 ، عاد إيغور فاسيليفيتش إلى عائلته في شبه جزيرة القرم وحصل على الفور على وظيفة في مكتب الأرصاد الجوية المائية في آزوف والبحر الأسود ، الواقع في فيودوسيا. ومع ذلك ، فإن الدراسات القديمة لم تعد تثير إعجابه. في خريف نفس العام ، بعد أن تلقى العالم الشاب دعوة ثانية من معهد أذربيجان للفنون التطبيقية ، ذهب إلى باكو دون تردد. أثناء عمله هناك في قسم الفيزياء ، أجرى دراستين من أكبر الدراسات حول انتشار التيار الكهربائي في المواد العازلة الصلبة. مثل هذه التجارب قريبة من أعمال Ioffe ، ودعي كورتشاتوف للعمل في معهد لينينغراد للفيزياء والتكنولوجيا.
موهبة كورتشاتوف العظيمة كفيزيائي تجريبي ازدهرت أخيرًا في مختبر Ioffe. بفضل معرفته وحماسه وعمله الجاد وقدرته على تحقيق الهدف واهتمام الآخرين ، اكتسب إيغور فاسيليفيتش البالغ من العمر XNUMX عامًا السلطة بسرعة وانضم إلى الفريق ، ليصبح أحد الموظفين الأكثر قيمة. يتضح هذا من خلال النمو الوظيفي للفيزيائي الشاب. تم قبوله كمساعد ، وسرعان ما حصل على منصب باحث من الدرجة الأولى ، وسرعان ما أصبح مهندسًا فيزيائيًا أول. كان عمر المعهد آنذاك سبع سنوات فقط من تاريخ تأسيسه ، وكان متوسط عمر الموظفين حوالي ثلاثين عامًا. أطلق أبرام فيدوروفيتش إيفي مازحاً على Fiztekh "روضة الأطفال" ، لكنه كان يقدر شعبه كثيرًا ، ولم يقيد حريتهم أبدًا.
بالطبع ، إلى جانب العمل البحثي ، كان كورتشاتوف منخرطًا في أنشطة التدريس - قام بتدريس دورة في الفيزياء حول العوازل الكهربائية. هنا تم فتح قدرات جديدة من إيغور. اتضح أنه متحدث لامع ، يتقن فن جذب انتباه المستمعين ، ونقل المعنى الحقيقي للظواهر الفيزيائية الموصوفة بسهولة. وقد سمحت قصصه حول نتائج أبحاثه الأخيرة للجميع بالشعور بالمشاركة في الاكتشافات العظيمة التي تم إجراؤها أمام أعينهم. وغني عن القول أن محاضراته كانت شائعة لدى الشباب.
قضى إيغور فاسيليفيتش الكثير من الوقت في مختبر العوازل ، وكان أول عمل له هو دراسة مرور الإلكترونات البطيئة عبر أغشية رقيقة مصنوعة من المعدن. لاحظ كورتشاتوف أدنى تناقضات وحالات شاذة ، وابتعد أكثر فأكثر عن النظريات المعترف بها رسميًا في بحثه ، مؤكداً اكتشافاته من خلال التجارب المباشرة. في وقت لاحق ، أثناء التحقيق في بعض الانحرافات في معايير العزل الكهربائي لملح روشيل ، والتي تم وصفها بالتفصيل حتى قبله ، اشتبه كورشاتوف لا شعوريًا في وجود بعض الخصائص غير المألوفة حتى الآن في سلوك المادة المعنية. وجد أن هذه الخصائص تشبه تلك الخاصة بالمغناطيسات الحديدية ، وخصص عوازل كهربية مثل الفيروكهربائي. لقد ترسخ هذا الاسم في بلدنا ، لكن في الخارج لا يوجد مصطلح "الكهرباء الحديدية". عن طريق القياس مع المغناطيسية الحديدية ، هناك ظاهرة مماثلة كانت تسمى ferroelectricity. أجرى كورتشاتوف تجاربه بشكل واضح للغاية. تم تقديم نتائج التجارب من خلال نظام منحنيات يوضح اعتماد التأثير الملحوظ على درجة الحرارة وشدة المجال. مصداقية ووضوح البيانات المقدمة يكاد لا يحتاج إلى تفسير. وهكذا ، خلق كورتشاتوف اتجاهًا جديدًا تمامًا في الفيزياء. من ملح روشيل ، مع مساعديه ، انتقل إلى دراسة مختلف الحلول والمركبات ذات الخصائص الفيروكهربائية. شارك شقيق كورتشاتوف ، بوريس فاسيليفيتش ، الذي أصبح أيضًا عالمًا موهوبًا ، في هذه التجارب ، من بين أمور أخرى.
في عام 1927 ، تزوج إيغور فاسيليفيتش. أصبحت مارينا ديميترييفنا سينيلنيكوفا هي المختارة - أخت كيريل سينيلنيكوف ، التي كان كورشاتوف صديقًا لها منذ الصالة الرياضية. مدى الحياة ، أصبحت رفيقته ومساعدته المخلصين. لسوء الحظ ، لم يكن لهذا الزوج الرائع أطفال. منحت مارينا ديميترييفنا كل اهتمامها ورعايتها للعالم ، أنقذت كورتشاتوف تمامًا من تفاهات الحياة اليومية ، وحمايته بوصايتها ، التي شعر بها كل من تجاوز عتبة منزلهم. تجدر الإشارة إلى أن كورتشاتوف كرس كل وقت فراغه في المنزل لمواصلة أبحاث معهده. لم يتسامح مع التسلية الفارغة ، لذلك كان يأكل بسرعة كبيرة ، ويتواصل دائمًا مع الضيوف لفترة وجيزة ، ويفضل تركهم بمفردهم مع زوجته.
في عام 1930 ، تلقى إيغور فاسيليفيتش ترقية أخرى عن جدارة ، وأصبح رئيس قسم الفيزياء. في الوقت نفسه ، بدأت الاهتمامات العلمية للعالم العظيم بالانتقال من مجال المواد العازلة إلى مجال الفيزياء النووية. لعب A.F. Ioffe نفسه دورًا مهمًا في هذا من خلال دعم البحث في هذه المنطقة التي لا تحظى بشعبية في ذلك الوقت. ومن خلال جهوده ، تم إعطاء الضوء الأخضر للعمل على تنظيم قسم للفيزياء النووية في المعهد. من أجل اللياقة ، ترأسها شخصيًا لمدة ستة أشهر ، وعندما تحسن العمل ، نقل جميع الصلاحيات إلى كورتشاتوف في عام 1932. بحماسه المميز ، شرع إيغور فاسيلفيتش في العمل ، وبالفعل في عام 1933 تم تشغيل أنبوب تسريع ، مما أدى إلى تسريع البروتونات إلى طاقة 350 كيلو إلكترون فولت. وفي عام 1934 ، اقترب كورشاتوف من دراسة الفيزياء النيوترونية. لم تكن النتائج طويلة في القادمة. أدت دراسة تأثير فيرمي - النشاط الإشعاعي الاصطناعي الذي يظهر عند قصف النوى بالنيوترونات - إلى اكتشاف ظاهرة التماثل في النوى الذرية الاصطناعية في عام 1935. ساعد كورشاتوف أيضًا في هذا العمل شقيقه بوريس فاسيليفيتش. أظهرت تجارب أخرى أن العديد من النوى قادرة على افتراض حالات متشابهة مختلفة. في معمل المعهد ، أجرى كورشاتوف سلسلة من التجارب التي توضح كيفية ارتباط ظاهرة التماثل مع الحالات المثارة المنتشرة المتأصلة في نوى الذرة. أثرت النتائج المنشورة بشكل كبير في تطوير وجهات النظر حول نموذج النواة الذرية وأرست الأساس لبحوث جديدة في العديد من المختبرات حول العالم. ومع ذلك ، فإن النجاحات التي حققها كورتشاتوف لم تكن كافية ، حيث قام بدراسة الأيزومرية التي اكتشفها ، وأجرى العديد من التجارب الأخرى في وقت واحد. وهكذا ، أثناء دراسته ، مع أرتسيموفيتش ، امتصاص النيوترونات البطيئة ، حصل على نتيجة غير متوقعة. أمام أعينهم ، أدى تفاعل التقاط النيوترون بواسطة البروتون إلى تكوين الديوترون - نواة الهيدروجين الثقيل.
في عام 1937 ، تحت سيطرة كورشاتوف ، تم إطلاق أول سيكلوترون في أوروبا على أساس معهد الراديوم ، وبدءًا من عام 1939 ، ركز إيغور فاسيليفيتش كل اهتمامه على مشكلة انشطار النوى الثقيلة. بعد أن اكتشف ، مع زملائه الشباب Flerov و Petrzhak ، تكاثر النيوترونات في تركيبات مختلفة من اليورانيوم ، أثبت إمكانية حدوث تفاعل نووي متسلسل في وسط من اليورانيوم مع الماء الثقيل. في عام 1940 ، تم نشر رسالة من Flerov و Petrzhak حول اكتشاف ظاهرة الانشطار التلقائي لليورانيوم في المجلة الأمريكية Physical Review ، والتي ، من بين أمور أخرى ، تسلط الضوء على قضايا مثل هذا البحث. ومع ذلك ، لم يكن هناك رد واحد من الولايات المتحدة ، في ذلك الوقت تم اعتبار جميع الأعمال المتعلقة بالنواة الذرية مصنفة بالفعل. وسرعان ما انجر الاتحاد السوفييتي إلى الحرب العالمية الثانية.
تم مقاطعة برنامج البحث العلمي الذي خطط له كورشاتوف لسنوات قادمة بطريقة غير متوقعة ، واضطر هو نفسه إلى ترك الفيزياء النووية وتركيز كل اهتمامه على تطوير أنظمة إزالة المغناطيسية للسفن الحربية. لقد كانت مهمة سهلة ، ولكن بحلول ذلك الوقت كانت العديد من المختبرات فارغة ، وتطوع جميع الموظفين في المقدمة ، وتم نقل المعدات والكتب والأدوات وسجلات الملاحظات العلمية القيمة إلى المؤخرة. ومع ذلك ، تم إنشاء التثبيت في أقصر وقت ممكن وسرعان ما قام بحماية السفن المحلية سريع من المناجم المغناطيسية الفاشية. سافر كورتشاتوف مع مجموعة من العلماء حول أكبر الموانئ البحرية في بلدنا ، وقاموا في نفس الوقت بتعليم البحارة كيفية تشغيل جهازه. وفي نهاية عام 1941 ، بعد أن تجنب بأعجوبة الإصابة بالتيفوس ، أصيب إيغور فاسيليفيتش بالتهاب رئوي حاد. بالكاد يتعافى من مرضه ، تم تعيين كورتشاتوف رئيسًا للمختبر خزان درع. ومع ذلك ، في عام 1942 ، بعد رسالة مقنعة من الأكاديمي المستقبلي فليروف شخصيًا إلى يوسف فيزاريونوفيتش ، استمر البحث في مجال الطاقة الذرية. كان الهدف الرئيسي من عمل قيادة الحزب هو التغلب على التفوق النووي للولايات المتحدة. وكُلف إيغور كورتشاتوف بقيادة البحث. تم الانتهاء من الدروع والألغام.
بدأ العمل في سرية تامة على أساس مختبر معهد المستقبل للطاقة الذرية (LIPAN) ، وفي عام 1946 ، تم بناء مركز علمي كامل KB-11 بالقرب من Arzamas ، المعروف الآن باسم Arzamas-16 أو All- معهد البحوث الروسي للفيزياء التجريبية. علماء بارزون مثل Yu.B. خاريتون ، ل. زيلدوفيتش ، أ. ساخاروف ، د. فرانك كامينيتسكي ، I.V. تم والعديد من الآخرين.
توسع نطاق البحث بسرعة ، وزاد عدد الأشخاص والمواد المشاركة في المشروع. لإجراء تجارب على إنشاء غلاية الجرافيت اليورانيوم وفصل النظائر ، تم تصميم المباني الجديدة وبنائها على الفور تقريبًا ، وبدأ العمل في سيكلوترون جديد تم بناؤه في عام واحد فقط. لم يفقد كورتشاتوف ، الذي كان مسؤولاً عن كل هذا ، رأسه ، لقد دخل بشكل مثالي في دور منظم مشروع ضخم غير مسبوق قبل الحرب.
بدت طاقته لا تنضب ، ولم تظهر عليه أبدًا علامات التعب ، على الرغم من أن الأشخاص من حوله غالبًا ما غادروا ، غير قادرين على تحمل وتيرة عمل "كورتشاتوف". يتمتع إيغور فاسيليفيتش بسحر استثنائي ، وسرعان ما وجد أصدقاء بين قادة الصناعة وفي الجيش. في كل اتجاه جديد ، وضع كورتشاتوف فيزيائيًا بارزًا. على سبيل المثال ، عمل معه عليخانوف في "الماء الثقيل" ، واعتنى لايبونسكي بـ "المفاعلات السريعة".
• حجم تلك المشاكل العلمية التي تولى القيام بها.
• خطة عمل واضحة وواضحة للغاية.
• مسؤولية شخصية عالية للغاية في كل مرحلة.
• مطالب كبيرة على المرؤوسين، ورقابتهم الصارمة، والوعي المستمر بالوضع الحقيقي للأمور؛
• التفاؤل في كافة المساعي.
• إمكانية الوصول إلى شعبها ;
• الاحترام والموقف الخيري تجاه الموظفين، والقدرة على الثناء في الوقت المناسب ومعاقبة الإهمال بصرامة.
تم النظر في العديد من القضايا في المعاهد في جميع أنحاء البلاد ، لكن كورتشاتوف تحمل دائمًا مسؤولية اتخاذ القرارات بشأن أهمها. ومن الجدير بالذكر أيضًا أن كورتشاتوف ، بعد أن دخل في بيئة المديرين ، لم يتوقف عن أن يكون فيزيائيًا تجريبيًا بسيطًا لمدة دقيقة. مع أخيه ، شارك بشكل مباشر في بناء مفاعل اليورانيوم-الجرافيت وحصل على الأجزاء الأولى من البلوتونيوم ، وهي طرق تم تطويرها بشكل مستقل للفصل الكهرومغناطيسي وانتشار نظائر اليورانيوم. شكل كورتشاتوف الصناعة النووية ، ليس من الناحية النظرية ، وليس من خلال المضاربة ، ولكن بيديه. احتفظ بداخلها الجرافيت واليورانيوم وكتل البلوتونيوم ، وأجرى بشكل مستقل تفاعل متسلسل. في الوقت نفسه ، كان يعلم فقط أن فيرمي قد أجرى تجربة مماثلة ولم يمت.
عندما تم إطلاق أول مفاعل سوفيتي في عام 1946 في LIPAN ، أصبح الهدف النهائي - إنتاج نوع جديد تمامًا من الأسلحة - مسألة وقت فقط. سرعان ما بدأت المفاعلات النووية الأكثر قوة في العمل ، وأخيراً ، في عام 1949 ، أجريت اختبارات للقنبلة الذرية المحلية. كان من المقرر إجراء التجربة في صباح يوم 29 أغسطس. عندما رأى المبدعون ضوءًا ساطعًا وعميًا وسحابة عيش الغراب في الأفق ، أدركوا أنهم قد تأقلموا مع مهمتهم.
بعد أربع سنوات ، في 12 أغسطس 1953 ، انفجرت أول قنبلة هيدروجينية في العالم في موقع الاختبار. تم تدمير الاحتكار الذري للولايات المتحدة ، وكذلك أسطورة تفوق العلم الأمريكي على العلوم المحلية. لقد أوفى العلماء السوفييت بالتزاماتهم تجاه قيادة البلاد ، لكن وفقًا لإيغور فاسيليفيتش ، لم يكن هذا سوى جزء صغير من استخدام الطاقة الذرية. بالعودة إلى عام 1949 ، بدأ بشكل مستقل العمل في مشروع محطة طاقة نووية مستقبلية - نذير للاستخدام السلمي للطاقة المدمرة. نظرًا لعدم توفر الوقت للتعامل مع هذه المشكلة للمدة المطلوبة ، قام كورتشاتوف بنقل المشروع إلى معهد أوبنينسك D.I. بلوخينتسيف. طوال الوقت ، تابع إيغور فاسيليفيتش عن كثب تحقيق حلمه العزيز وبناء محطة الطاقة ، وفحصها ومساعدتها إذا لزم الأمر. في 27 يونيو 1954 ، اكتملت المهمة بنجاح ، ابتهج كورشاتوف.
في السنوات الأخيرة من حياته ، كرس إيغور فاسيليفيتش الكثير من الطاقة لتطوير البرنامج السوفيتي لاستخدام الإمكانات النووية للأغراض السلمية. غالبًا ما كان يسافر إلى الخارج لحضور مؤتمرات دولية. وُصِفت خطبه هناك فقط على أنها مثيرة. في عام 1957 ، تم بناء أول كاسحة جليد نووية "لينين". وقد وضع كورشاتوف كل قوته الباهتة في بناء محطة طاقة تعتمد على تفاعل نووي حراري محكوم. بحلول هذا الوقت ، كان قد عانى بالفعل من نوبات قلبية ، وكما لو كان يتوقع شيئًا ما ، أطلق على المشروع الجديد "ثلاثة دود" (قبل السكتة الدماغية الثالثة) بين الأصدقاء. وفقًا لمخططات كورتشاتوف ، تم إنشاء تركيب أوجرا النووي الحراري ، والذي أصبح نموذجًا أوليًا بعيدًا عن آلات الطاقة الحديثة. ومع ذلك ، لم يكن لدى كورتشاتوف الوقت الكافي للتنفيذ الكامل لخطته الأخيرة.
في 7 فبراير 1960 ، بعد لقائه مع Kapitsa و Topchiev ، ذهب Igor Vasilievich إلى مصحة Barvikha بالقرب من موسكو لزيارة الأكاديمي Khariton ، الذي كان يخضع للعلاج. ساروا لفترة طويلة في الحديقة المغطاة بالثلوج وجلسوا أخيرًا على مقعد للراحة. أثناء المحادثة ، أصيب العالم البارز بجلطة ثالثة. عندما انزعج خاريتون من الصمت الطويل ، التفت إليه ، اكتشف أن كورتشاتوف ، دون أن يصدر أي صوت ، قد مات بالفعل. وهكذا انتهت حياة أعظم علماء بلادنا.
ومع ذلك ، يجب أن يكون العلماء المشكلون جيدًا على اتصال وثيق ببعضهم البعض. فقط في مثل هذا التعاون يمكن ولادة الأفكار المتقدمة. هم ، الأفكار ، لا يولدون من شخص واحد. إنهم يندفعون في الهواء ، وفي اللحظة الأخيرة ، يتغلب الشخص الأكثر موهبة وشجاعة على الخطوة الأخيرة ، بصياغة قانون جديد. خذ على سبيل المثال نظرية النسبية. في الواقع ، اقترب بوانكير منه كثيرًا ، واتخذ أينشتاين الخطوة الأخيرة ، حيث قدم مبدأ ثبات سرعة الضوء. وهذا غير كل شيء ... "
معلومات