О четырёх физиках, участниках Атомного проекта в СССР. Научно-популярный журнал для юношества «Страна знаний» №2, 2020

В статье речь пойдёт о жизни и творчестве Александра Лейпунского (1903–1972), Овсея Лейпунского (1909–1990), Доры Лейпунской (1912–1977) и Константина Петржака (1907–1998). Объединяет этих людей не только участие в Атомном проекте в СССР, но и то, что все они родились на территории Царства Польского Российской империи (ныне – части Республики Польша).

Александр Лейпунский родился в деревне Драгли Сокольского уезда Гродненской губернии 7 декабря 1903 года. Отец Александра Илья Исаакович (1872–1938), отслужив в царской армии, работал десятником на строительстве железных и шоссейных дорог в Военно-дорожном ведомстве.

После рождения сына встал вопрос о его будущей учёбе – в деревне естественно не было гимназии, и Илья Исаакович решается переехать в город Белосток, хотя до работы на строящейся железной дороге Сокулка – Сувалки стало ездить заметно дольше. В Белостоке у Ильи и Софьи (1885–1961) Лейпунских родились ещё трое детей: Яков (1906 г.), Овсей (1909 г.) и Дора (1912 г.).

Александр Лейпунский
Александр Ильич Лейпунский (1903-1972),
советский физик-экспериментатор,
академик АН Украинской ССР, руководитель
исследований по проблеме «Изучение деления
урана», а также с 1940 по проектированию
циклотрона. Принимал участие в работе
Ядерной и Урановой комиссий АН СССР.
В 1941-1944 – директор Института физики
и математики АН УССР, в 1944 создает там
отдел ядерной физики.
В 1944-1949 – директор Института
физики АН УССР. В 1949 возглавляет отдел
Обнинского физико-энергетического института.
С 1950 научный руководитель программы
создания ядерных реакторов на быстрых
нейтронах. В Обнинске он стал научным
руководителем проекта реактора
с жидкометаллическим теплоносителем,
который лёг в основу принципиально новой
двигательной установки подводной лодки К-27.
Им была создана школа физиков-ядерщиков

В 1910 г. Александр поступал в русскую гимназию в Белостоке, но не был принят, хотя успешно сдал вступительные экзамены, из-за превышения процентной нормы для евреев. Через год, занимаясь дома, он поступил сразу во второй класс гимназии. Осенью 1914 года И.И. Лейпунский эвакуируется вместе со своим ведомством из Белостока в Ярославль[1]. В Ярославле Александр продолжает учёбу в гимназии, помогая в учёбе в гимназии Якову и Овсею.

После Октябрьской революции в Ярославле, как и в Москве и Петрограде, становится голодно. 6 июля 1918 года в Ярославле вспыхивает восстание, подавленное только на 16-й день. Мятеж сопровождался еврейскими погромами. Семью Лейпунских укрыли соседи-православные.

Осенью 1918 года Александр поступает на химический завод в Рыбинске и одновременно начинает учиться заочно в Рыбинском механическом техникуме. Через три года Александр заканчивает учёбу в техникуме, в котором тогда изучали даже высшую математику. По командировке Губпросвета Александр едет в 1921 году в Петроград для поступления на физико-механический факультет («физ-мех») Петроградского политехнического института («Политех»).

В 1925 г в Ленинград приезжает и Овсей Лейпунский и поступает под влиянием брата Якова[2] в экономический техникум, но через год уходит из техникума и поступает в 1926 году на «физ-мех». Через три года, в 1929 г., к Овсею в Политехническом институте на физико-механическом факультете присоединилась Дора Лейпунская. Все трое – Александр, Овсей и Дора стали физиками.

После окончания «Политеха» в 1926 г. Александр работает в Государственном рентгенологическом физико-техническом институте (ГФТРИ)[3], организованном Абрамом Фёдоровичем Иоффе (1880–1960) в 1922 г., в лаборатории Иоффе, одновременно учась у него в аспирантуре.

Ещё в студенческие годы Александр женится на однокурснице Антонине Фёдоровне Прихотько, ставшей после Великой Отечественной войны директором Физического института в Киеве, академиком АН УССР, Героем Социалистического труда.

В 1927 г. А. Лейпунский публикует вместе с В.И. Павловым[4] в «Журнале Русского физико-химического общества» свою первую статью «Вероятность возбуждения атомов ртути электронным ударом». В 1928 г. А. Лейпунский выезжает в двухмесячную командировку в Германию на средства А.Ф. Иоффе[5], где знакомится с некоторыми ведущими немецкими физиками.

Работы 1926–28 годов завершились публикацией в 1930 г. в «Журнале физической хими» статьи совместно с Е.А. Штрауфом[6] «Удары второго рода между молекулами и электронами». Процесс соударений второго рода, исследованных А. Лейпунским и Е.А. Штрауфом, в 80-годы был назван сверхупругим рассеянием.

В октябре того же 1928 года он переводится в организованный А.Ф Иоффе Украинский физико-технический институт (УФТИ) в Харькове, тогдашней столице Украинской ССР. С марта 1930 г. он становится заместителем директора УФТИ И.В. Обреимова[7] (1894–1981), одновременно руководя ядерной лабораторией, а с 1933 г. – директором УФТИ. Ещё в 1932 г. его лаборатория первой в СССР (и всего на полгода позже англичан) расщепила атомное ядро[8].

Весной 1934 г. А. Лейпунского посылают в Германию и Англию с целью привлечь в УФТИ специалистов физиков, а также попытаться вернуть в СССР Г.А. Гамова[9] (1904–1968), оставшегося за границей в 1933 году. В том же 1934 году А. Лейпунского заочно избирают действительным членом Академии Наук УССР.

У входа в УФТИ. Харьков, 30-е годы
У входа в УФТИ. Харьков, 30-е годы. Слева направо: 1-й ряд – Л.В.Шубников, А.И.Лейпунский, Л.Д.Ландау, П.Л.Капица; 2-й ряд – Б.Н.Финкельштейн, О.Н.Трапезникова, К.Д.Синельников, Ю.Н.Рябинин

По декабрь 1935 г. А. Лейпунский работает у создателя планетарной модели атома, Нобелевского лауреата по химии (1908) Эрнеста Резерфорда (1871–1937) в его Кавендишской лаборатории Кембриджского университета. Спустя несколько месяцев по возвращении в Харьков в УФТИ начинаются аресты. 16 сентября 1938 г. А. Лейпунского увольняют с работы, арестовывают, исключают из партии, жена официально с ним разводится. Но через 2 месяца Лейпунского освобождают из тюрьмы в Киеве за отсутствием достаточных данных. В партии Александра Лейпунского восстановят только в 1946 году.

В 1939 г. А. Лейпунского назначают руководителем по проблеме «Изучение деления урана»[10]. А в конце лета 1941 г., после начала войны, назначают директором Института физики и математики АН УССР в эвакуации, образованного из двух академических Институтов (Института физики и Института математики) и работавшего в Уфе.

После возвращения из эвакуации, А. Лейпунского назначают в освобождённом Киеве в 1944 г. директором Института физики АН УССР. Числясь директором до 1949 года. А. Лейпунский большую часть времени проводит вне Киева.

С 16 ноября 1945 г. он – первый декан и заведующий кафедрой прикладной ядерной физики на созданном постановлением Совета Народных Комиссаров СССР[11] Инженерно-физическом факультете Московского механического института[12]. Одновременно, с 1945 года, А. Лейпунский – заместитель начальника 9-го (атомного) Управления МВД, он организует деятельность немецких физиков и инженеров, им же отобранных, в специнститутах в Сухуми и Обнинске и направляет их работу в Атомном проекте СССР.

Александр Лейпунский
Александр Лейпунский
во время командировки в Германию,
осень 1945 года

В 1949 г. А. Лейпунский возглавил в Обнинске отдел Физико-энергетического института, а с 1950 г. он – научный руководитель создания ядерных реакторов на быстрых нейтронах.

Им же в Обнинске были созданы реакторы для атомных подводных лодок. Умер Александр Ильич 14 августа 1972 года внезапно после очередного инфаркта. Похоронен А.И. Лейпунский в Обнинске. Ныне Физико-технический институт в Обнинске носит его имя.

Вернёмся к брату Александра Лейпунского Овсею Ильичу. В 1930 г. Овсей Лейпунский окончил Политехнический институт и был направлен в ЛФТИ в отдел, руководимый Николаем Николаевичем Семёновым[13] (1896–1986). Через год, в 1931 г., этот отдел был выделен в отдельный Институт химической физики (ИХФ). Два года О. Лейпунский работал под руководством будущего академика АН СССР Александра Иосифовича Шильникова[14] (1905–1986).

В 1933–34 гг. в лаборатории С.З. Рогинского[15] О. Лейпунский исследовал адсорбцию атомов водорода на металлических плёнках алюминия и меди, полученных испарением в вакууме. В 1934 г. О. Лейпунский на основе этой работы защищает кандидатскую диссертацию.

После защиты Овсей Ильич предложил новое направление работ в ИХФ: «Химическая физика при высоких давлениях». На созданной в ИХФ установке высокого давления (до 50 килобар) было выполнено несколько работ по влиянию на кинетику реакций в жидкой и газовой фазах.

В 1938 г. за отказ осудить арестованного в Харькове брата Александра Овсея Лейпунского увольняют из ИФХ. Живёт он на случайные заработки. В частности, для журнала «Знание–сила» он пишет заказную статью о перспективе синтеза алмазов. В 1939 г. он публикует статью «Об искусственных алмазах» в журнале «Успехи химии». В ней на основе результатов статьи[16] Ф. Рассини[17] (1899–1990) и Р. Джессупа, исследовавших термодинамические потенциалы и константы для алмаза и графита до температуры 11000С, экстраполирует их результаты.

Овсей Лейпунский в 1945 г.
Овсей Лейпунский в 1945 г.

Итог: для получения алмаза из графита необходима минимальная температура в 17270С при давлении порядка 60 000 атмосфер и третье условие – подбор среды нахождения углерода. В качестве такой среды, играющей роль катализатора, Овсей Ильич предложил металлы в жидком состоянии: железо, платину, родий. Как писал в конце 1960-х годов академик Семёнов, «Лейпунский разработал в 1939 году правильную теорию превращения графита в алмаз».

В феврале 1953 г. шведы первыми синтезировали алмаз. В декабре 1954 г американская компания «Дженерал электрик» также синтезировала свои первые алмазы. Между шведами и американцами началась война за приоритет, в которой шведы ссылались на статью О. Лейпунского.

В 1960 г. химик Л.Ф. Верещагин (1909–1977) получил искусственные алмазы в своей лаборатории сверхвысоких давлений АН СССР в г. Троицке (Московская обл.; ныне – часть «большой» Москвы). На эту лабораторию посыпались награды. Сам Верещагин стал академиком, а Овсей Ильич оказался забыт. И только необходимость продажи алмазов за рубеж заставила выдать О.И. Лейпунскому диплом об открытии. Но никакой премии за это открытие он так и не получил, хотя и выдвигался на премию.

Вернёмся в 1941 г. Часть ИХФ была эвакуирована из Ленинграда в Казань В Казани основным направлением работ стало получение взрывчатых веществ (ВВ) на основе аммонийной селитры, так как основные заводы по производству ВВ остались на оккупированной Украине. Овсей Ильич в Казани работал в отделе Якова Борисовича Зельдовича[18] (1914–1987), в котором ещё в Ленинграде занялись созданием противотанкового ружья, но эта тематика не нашла поддержки руководства военного ведомства, так как подобной тематикой уже занимались в другом НИИ.

Перед отделом Зельдовича была поставлена задача: улучшить все характеристики «Катюш», прежде всего дальность и кучность. Для этого Я.Б Зельдович с помощью Давида Альбертовича Франк-Каменецкого (1910–1970)[19] при поддержке О. Лейпунского нашёл связь скорости горения ракетных пороховых зарядов с характеристиками горючей смеси. Хотя, начиная с 1945 г., ИХФ в основном занимался созданием ядерного оружия, оставаясь институтом АН СССР, но не был напрямую под «зонтиком» Л.П. Берии. Поэтому и его коснулась кампания борьбы с «космополитами». Тогда же (в 1948 г.) Я.Б. Зельдович и О.И. Лейпунский были обвинены в разглашении государственной тайны, послав в печать статью о горении пороха в реактивных снарядах.

В 1948 г. вынужден был уволиться из ИХФ Я.Б. Зельдович, перейдя полностью в Арзамас-16[20]. На два года, продлившиеся 8 лет – до 1956 г., был послан в командировку на Семипалатинский полигон О.И. Лейпуский.

На Семипалатинском полигоне учёный создал лабораторию по исследованию радиации после ядерных испытаний[21]. Им же были созданы формулы для вычисления дозы радиации не только в зависимости от расстояния от места взрыва, но и учитывавшие другие факторы.

В октябре 1949 г. за участие в разработке приборов и методики измерений атомного взрыва награждён Сталинской премией 2-й степени. 31 декабря 1953 г. награждён ещё одной Сталинской премией 2-й степени. В 1956 г. Овсей Ильич возвращается в Москву в ИХФ и одновременно избирается профессором МИФИ, где позже возглавит одну из лабораторий при кафедре «Физика защиты».

А.И. Лейпутский и А.П. Александров
А.И. Лейпутский и А.П. Александров

Одним из направлений работы лаборатории стало изучение горения твёрдого топлива для ракетных двигателей. К началу 80-х годов ХХ-го века эта задача была в СССР решена: появилась межконтинентальная твердотопливная ракета для подводных ракетоносцев. Ощутимый вклад в её решение сделала лаборатория под руководством О.И. Лейпунского.

Умер Овсей Ильич Лейпунский в Москве (1990 г.).

(Продолжение следует)

Литература

  1. Биографии, Национальная Академия Наук США [Frederick Dominic Rossini]
  2. Горобец Б.С. Секретные физики из Атомного проекта СССР. Cемья Лейпунских. – М.: Изд-во Либроком, 2008. – 512 с.
  3. Лейпунский О.И. Об искусственных алмазах. – Успехи химии. – Т. VIII, Вып. 10. – С.1519–1534.
  4. Одинец В.П. О физиках, приехавших в СССР в довоенное время. – Вестник Сыктывкарского университета. Сер. 1. – 2019. – Вып. 1. (30).
  5. Петржак К.А., Флёров Г.Н. Спонтанное деление урана // ЖЭТФ – 1940. – Т.10, Вып. 9-10. – С. 1013–1017.
  6. Френкель В.Я. Георгий Гамов: линия жизни 1904–1933. – УФН – 1994. – Т. 164, Вып. 8. – С. 847–865.
  7. Храмов Ю.А. Физики: Биографический справочник (Под ред. А.И. Ахиезера, изд. 2., доп. и исп.). – М.: Наука, 1983. – 400 с.
  8. Россия. Энциклопедический словарь (под ред. К.К. Арсеньева и Ф.Ф. Петрушевского) – репринтное издание Ф.А. Брокгауз и И.Е. Ефрон, 1898. – Л.: Лениздат, 1991. – 922 с.
  9. Ярославское восстание. Июль 1918. / Ред.-сост. В.Ж. Цветков и др. /– Москва: Посев, 1998. – 112 с.

[1] В Ярославле у Лейпунских родились ещё двое детей: Елизавета(1918 г.) и Марк (1921 г.). Кроме того, семья Лейпунских забрала с собой из Белостока 4-х детей двоюродной сестры Софьи Наумовны Лейпунской, оставшихся сиротами. В 1923 г. в СССР из США неожиданно приехал отец этих 4-х детей, скрывшийся ещё в 1906 году от царской полиции из-за политической деятельности, и уговорил старших детей уехать с ним в Америку, а вот младшие – Исаак и вторая Дора – остались с Лейпунскими. До 1935 года из Америки Лейпунским присылались не только письма, но и посылки с едой и лекарствами. Исаак стал врачом, всю войну провёл в действующей армии. После войны работал врачом до самой смерти в Воронеже. Дора окончила в Ленинграде Педагогический институт. Умерла в эвакуации в 1944 году в Уфе.

[2] Яков Лейпунский стал экономистом, доктором экономических наук. Уйдя добровольцем 22 июня 1941 года на фронт, он геройски погиб в конце 1942 года на Ленинградском фронте ,будучи уже командиром разведроты.

[3] В 1933 г. в результате серии преобразований (ГФТРИ превращается в 1931г в комбинат институтов) выделяется Ленинградский физико-технический институт (ЛФТИ) во главе с А.Ф. Иоффе. В 1935 г. на его базе создаётся закрытый институт, включавший радиолокаци во главе с М.А. Бонч-Бруевичем.(1888–1940). В 1939 г. ЛФТИ включают в состав АН СССР. 21 июня принят акт о вводе в строй здания циклотронной лаборатории. В августе 1941 г. часть её сотрудников вместе с А.Ф Иоффе эвакуируют в Казань.

[4] Владимир Иванович Павлов (1884–1954) профессор ЛГУ, автор вузовского «Курса физики» ( т. 1 Механика , Молекулярная физика) . – Л.: ГТТЛ, 1949. В.И. Павлов – сын академика И.П. Павлова.

[5] Абрам Фёдорович Иоффе получал деньги за консультацию фирмы «Дженерал Электрик».

[6] Евгений Андреевич Штрауф (1898–19??) стал позже профессором, автором «Молекулярной физики» (1947) и двухтомного курса общей физики для вузов.

[7] Иван Васильевич Обреимов, видный специалист в области молекулярной физики (соавтор с Л.В. Шубниковым метода получения монокристаллических металлов) и спектроскопии, по физике и оптике твёрдого тела (в частности, им разработан метод измерения показателя преломления стекла – «метод Обреимова»). Четыре раза (в 1927–1930 гг.) ездил за границу (Германия, Голландия, Англия) для приглашения иностранных учёных в УФТИ. В 1938 г. был арестован и отправлен в Котласлаг. Освобождён в 1943 г. за отсутствием состава преступления. За работу, написанную в заключении, получил в 1946 г. Сталинскую премию первой степени.

[8] Об этом событии сообщает газета «Правда» в номере от 22 октября 1932 года.

[9] Георгий Антонович Гамов (Georg Gamow), чл.-корр. АН СССР с 1932 по 1938 гг. С 1953 г. член Национальной академии наук США. Выдающийся специалист в области квантовой механики, ядерной физики, биологии, астрофизики, космологии, автор первой количественной теории альфа-распада, впервые сформулировал проблему генетического кода, один из создателей теории «горячей Вселенной», автор концепции «реликтового излучения». В СССР работал в ЛФТИ в отделе физики ядра.

[10] В конце 1942 г. Государственный Комитет Обороны СССР принял Постановление «…Академии Наук…дать в весьма сжатые сроки ответ на вопрос о возможности или невозможности использования проявляющейся при делении урана внутриатомной энергии для... военных целей». 12 февраля 1943 г. постановлением ГКО СССР был создан Центр по разработке атомного оружия. Главным научным руководителем Атомного проекта по рекомендации А.Ф. Иоффе был назначен профессор И.В. Курчатов. Подробнее биографию, будущего 4-х кратного лауреата Сталинской премии, трижды Героя Социалистического труда академика И.В. Курчатова см. в [4, 7].

[11] Постановление Совнаркома СССР принято 20 сентября 1945 г.

[12] 27 октября 1953 года Московский механический институт переименован в Московский инженерно-физический институт (МИФИ).

[13]Николай Николаевич Семёнов родился в Саратове в семье отставного офицера. По окончании Самарского реального училища в 1913 г. поступил на математическое отделение физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета, где, начиная со второго курса, стал вести научные исследования под руководством А.Ф. Иоффе. В 1917 г. окончил университет и был оставлен профессорским стипендиатом. С весны 1918 г он в Самаре, где пошёл добровольцем в Белую армию. После занятия Томска в декабре 1919 г Красной Армией перешёл в её состав. Уволен в 1920 г., и вернулся в Петроград в создававшийся А. Ф. Иоффе Физико-технологический рентгенологический институт, где с 1922 г. стал заместителем директора. В 1929 г. избран членом-корреспондентом АН СССР, а в 1932 г. – академиком АН СССР. С 1931 г. директор ИХФ. В 1956 г. стал лауреатом Нобелевской премии по химии (за разработку цепных реакций).

[14]Александр Иосифович Шильников родился в Санкт-Петербурге. В 1928 г. закончил Ленинградский политехнический институт. Основные работы в области физической химии и физики низких температур, физики высокого вакуума, физики твёрдого тела. Участвовал в работе над зарядом для атомной бомбы РДС-1. Трижды (в 1947, 1949, 1954 гг.) был лауреатом Сталинской премии, академик АН СССР.

[15] Симон Залманович Рогинский (1900–1970), чл.-корр. АН СССР (1939). Изучал катализ и структуры катализаторов, кинетику гетерогенных реакций, химию изотопов и их применение. Дважды лауреат Cталинской премии.

[16] Rossini, F.D., Jessup, R.S. Heat and Free Energy of Formation of Carbon Dioxide and of the Transition between Graphite and Diamond // Journal of research of the National Bureau of Standards. – 1938. – Vol. 21, No. 4. – Р. 491-513.

[17] Фредерик Доминик Россини (1899–1990) – один из известнейших американских специалистов по термодинамике. Получил в 1925 степень бакалавра по химической инженерии в университете Меллона в Питсбурге и год спустя там же степень магистра. Его учебник «Химическая термодинамика» (1950) был весьма популярным не только в США. Награждён в США Национальной медалью «за Науку» в 1977 г.

[18] Яков Борисович Зельдович родился в Минске в семье адвоката, помощника присяжного поверенного Бера Нахимовича Зельдовича, который в августе 1914 г. переехал с семьёй в Петроград. В 1923 г. Яков поступил сразу в третий класс средней школы. В 1930 г. окончил школу и пошёл работать лаборантом. Через 2 года работы получил возможность, работая лаборантом в ИХФ, начать в 1932 г. учиться заочно на физико-математическом факультете ЛГУ. В 1934 г., не закончив университета, он был принят в аспирантуру ИХФ. В 1936 г. он уже кандидат физ.-мат. наук за работы по адсорбции и катализу на неоднородных поверхностях. С 1938 г. Я.Б. Зельдович заведующий лабораторией в ИХФ, где он за период 1938-42 гг. создаёт количественную теорию детонации. За первые результаты этой работы ему присваивают в 1939 г. степень доктора физ.-мат наук. С конца 1942 г. Зельдович полностью связан с созданием атомной и водородной бомб. Был начальником отдела и заместителем руководителя предприятия по изготовлению и испытанию ядерного оружия в СССР. С 1962 г. основное внимание уделяет астрофизике. Четырежды лауреат Сталинской премии, трижды Герой Социалистического Труда. С 1958 г. академик АН СССР [7].

[19] Давид Альбертович Франк-Каменецкий помимо работы в ИХФ (с 1935 г.) в 1948–56 гг. работал в Арзамасе-16, где участвовал в разработке ядерного оружия. Дважды лауреат Сталинской премии. После 1956 г. занялся астрофизикой, один из творцов физики плазмы.

[20] Т.е. в закрытый тогда город Саров – основной центр создания ядерного оружия в СССР.

[21] К сожалению, в 1988 г. все материалы первых испытаний на Семипалатинском полигоне были проданы Министерству Энергетики США ([2],c.178).

В.П. Одинец, математик, доктор физико-математических наук, профессор,Лауреат Государственной премии Польши и Премии Правительства Республики Коми

 

По теме:

Кирилл Синельников. Под его руководством был расщеплен атом

Первооткрыватели фоторезонансной плазмы

Великие физики ХХ века Курчатов и Александров