Синельников Кирилл Дмитриевич
Синельников Кирилл Дмитриевич
(род. в 1901 г. — ум. в 1965 г.)
Физик-ядерщик, директор Харьковского физико-технического института в 1944–1965 годах, руководитель эксперимента по расщеплению ядра атома в 1932 году.
ФТИ… Здесь, в стенах этого учреждения работало столько выдающихся людей, что их хватило бы на все главы о харьковчанах. Вот где создавалась настоящая, мировая слава города! Мы выбрали для этой книги лишь нескольких ученых — Вальтера, Шубникова, Ландау. И, конечно, Кирилла Синельникова, с которым связано не только знаменитое расщепление ядра в 1932 году, но и возрождение института после войны; включение УФТИ в советский «Урановый проект» на правах одного из ведущих учреждений; развитие ряда современных научных направлений, в первую очередь ядерной физики, физики плазмы; создание образцовой системы образования советских физиков — людей, которым предстояло долгое время находиться на переднем крае мировой науки, элиты советского общества.
Кирилла Синельникова в первую очередь вспоминают как выдающегося земляка жители небольшого городка Павлограда в Днепропетровской области. Именно здесь 29 мая 1901 года в семье земского врача Дмитрия Ивановича Синельникова и его жены Павлы Николаевны появился четвертый, последний ребенок. Назвали его Кирой, Кириллом. Младшего сына, как это часто бывает, баловали. Впрочем, это его не сильно испортило. Рос он смышленым ребенком, много читал, занимался музыкой, изучал иностранные языки. (Впоследствии это очень помогло его научной карьере, Синельников знал, по крайней мере, три иностранных языка.) Начальное образование Кирилл получил дома, а затем окончил Павлоградскую мужскую гимназию (в ней он учился с 11 лет). По мере взросления мальчик все больше увлекался физическими опытами, стол его постоянно был завален катушками, магнитами, проводами, линзами. Еще в гимназии Синельников освоил фотографию.
В 1919 году семья перебралась в Крым, а вскоре умерли сначала отец, а потом и мать Кирилла Дмитриевича. Произошло это в течение одного года. В 1920 году Кирилл Синельников поступает на физико-математический факультет Крымского (Таврического) университета в Симферополе. Учебу Синельников совмещал с работой на кафедре физики университета в качестве лаборанта и механика. По вечерам же молодой ученый еще и подрабатывал тапером в кинотеатре. В университете его наставником стал профессор электротехник Усатый, который самым серьезным образом повлиял на судьбу молодого подопечного, позволил ему обрести уверенность в правильности выбранного пути. Произошла в стенах Таврического университета и другая судьбоносная встреча. Однокурсником Синельникова был Игорь Курчатов — впоследствии главный физик страны, создатель советского атомного оружия, руководитель всего «Уранового проекта». С Кириллом Дмитриевичем Игоря Васильевича всю жизнь связывали крепкие дружеские отношения. Более того, Курчатов женился на сестре друга — Марине. В будущем дружба двух ученых позволит сохранить Харьковский физико-технический институт.
Но вернемся в 1920-е годы, когда в Харькове не было еще никакого института. По окончании университета Синельников уезжает вслед за своим учителем Усатым в Баку, где преподает физику в Азербайджанском государственном университете. В Баку Синельников выполнил свои первые работы по электролизу твердых тел. В 1924 году состоялся V Всесоюзный съезд физиков, на котором с докладом по этим работам выступил и Кирилл Дмитриевич. На доклад молодого ученого из Азербайджана обратил внимание Иоффе. «Отец» советских физиков пригласил одаренного молодого ученого в Ленинград, в свой знаменитый физико-технический институт.
Вслед за Синельниковым в северную столицу перебрался и Курчатов. Вместе с шурином Игорь Васильевич занимался физикой диэлектриков, с 1926 года последним членом этого научного триумвирата стал Антон Вальтер. С последним Кирилл Дмитриевич опубликовал работу «Природа диэлектрических потерь». Через два года Иоффе отправил Синельникова за границу, учиться физике, набираться опыта.
Местом новой работы Синельникова стала знаменитая Кавендишская лаборатория в Кембридже, которой руководил Эрнст Резерфорд. К тому моменту как лаборатория приняла нового сотрудника из Советской России, здесь уже работали Обреимов, Капица, Гамов. Руководитель лаборатории создал совершенно уникальную рабочую атмосферу, лично интересовался работой всех своих сотрудников. Резерфорд считал себя хорошим физиономистом. Поэтому, когда Иоффе предложил ему принять Синельникова, английский ученый попросил дать ему не документы или список работ советского физика, а показать лишь фотографию. На карточке был изображен Кирилл Синельников в кожаной куртке, лихо сдвинутой кепке и папиросой в зубах. Резерфорд дал добро.
В Кембридже Кирилл Дмитриевич продолжал заниматься физикой твердого тела, здесь же он создал вакуумный электромотор на три тысячи оборотов в секунду. В «конторе» Резерфорда Синельников увлекся и новой для себя проблематикой — ядерной физикой, — вскоре она стала основным полем его деятельности. Среди сотрудников Кавендишской лаборатории Кирилл Дмитриевич не затерялся, его часто приглашали на вечера, где с удовольствием слушали его игру на рояле — он мог играть и легкую музыку, и классику (в том числе молодых советских авторов — Прокофьева, Скрябина). В Кембридже Синельников познакомился с преподавательницей домоведения Эдной Купер, которая стала его женой.
К маю 1930 года Кирилл Дмитриевич подготовил диссертацию на соискание степени доктора философии «Влияние магнитного поля на электропроводность монокристаллов кадмия». Правда, защищаться (и на степень кандидата, а не доктора) пришлось уже в Союзе. В 1930 году Синельников вернулся в Ленинград. Как оказалось, очень ненадолго. За два года до этого по предложению Иоффе в Харькове был открыт физико-технический институт, и в городе высадился мощный десант ленинградских питомцев Абрама Федоровича. Обреимов, первый директор УФТИ, настойчиво зазывал к себе и Кирилла Дмитриевича. Так в Харькове появился еще один гигант — Синельников.
В институте Кирилл Синельников возглавил отдел физики ядра, которым заведовал до 1942 года. В октябре 1932 года высоковольтная бригада, которой руководил Синельников, впервые в Союзе расщепила ядро лития искусственно ускоренными протонами [83]. Успех харьковских ученых был широко разрекламирован, и хотя этот прославленный эксперимент представлял сомнительную научную ценность, он, безусловно, поспособствовал развитию ядерной физики в СССР, поскольку вызвал большой интерес молодежи, студентов-физиков к ядерным исследованиям, и интерес государства, и, как следствие, финансирование дальнейших работ.
Для продолжения исследований потребовались новые мощные ускорители заряженных частиц, работу по развитию ускорительной техники в Харькове возглавляли Синельников и Вальтер. Для откачки мощнейшего электростатического генератора Ван де Граафа потребовались высоковакуумные насосы. Так Харьков становится и колыбелью вакуумной физики и техники СССР. И этой работой также руководит Кирилл Дмитриевич. Вакуумная техника очень пригодилась во время Великой Отечественной войны — с ее помощью наносилось антирефлексное покрытие на артиллерийскую оптику. В дальнейшем, уже в послевоенное время, вовсю развернулись исследования в направлении вакуумной металлургии, что было необходимо для разработки материалов реакторостроения.
Как и Ландау, Синельников большое внимание уделял преподаванию. Создание системы отечественного физического образования, воспитание кадров, которые могли бы решать сверхсовременные задачи, работать со сложнейшими приборами и установками, — было не менее важной задачей, чем, собственно, научные исследования. Поэтому в Харькове ведущие физики УФТИ и преподаватели вузов создают такую систему; возникают новые кафедры, факультеты, разрабатываются новые курсы, пишутся учебники. Начиная с 1930 года, Кирилл Дмитриевич совмещал научную работу в УФТИ с преподавательской сначала в Харьковском механико-машиностроительном институте, а с 1935 года его преподавательская деятельность была неразрывно связана с ХГУ. Уже на следующий год после начала работы в этом университете Кирилл Дмитриевич стал профессором. За тридцать лет работы здесь Синельников возглавлял кафедры электронных и ионных процессов, экспериментальной физики, ускорителей; он способствовал организации новых специализаций, на основе которых позже были созданы кафедры физической оптики и физики плазмы. Кирилл Дмитриевич считается одним из организаторов ядерного отделения на физико-математическом факультете ХГУ, ставшим в послевоенные годы кузницей кадров не только для физико-технического института, но и для многих ядерных центров СССР. И наконец, по его инициативе на базе ядерного отделения в ноябре 1962 года был открыт физико-технический факультет Харьковского государственного университета. Кирилл Дмитриевич широко привлекал к работе со студентами (в том числе чтению лекций) сотрудников ХФТИ. Совместная подготовка специалистов силами высших учебных заведений и научно-исследовательского института позже стала называться «физтеховской системой образования» и получила широкое распространение.
Кирилла Дмитриевича обошла стороной волна репрессий, уничтожившая, в частности, немало талантливых харьковских ученых. Удар, нанесенный харьковской науке, был столь силен, что дальнейшая судьба УФТИ казалась самой плачевной. Был расстрелян Шубников, посажен в «шарашку» Ланге, посажен и отпущен, но уже в Москве, Ландау.
Война разбросала и тех, кто остался. Переживший бомбардировку, оккупацию, несколько попыток советских войск освободить город, Харьков в 1943 году нуждался в огромных восстановительных работах. В этих условиях власти решили не возрождать деятельность бывшего крупнейшего научного центра Европы, а объединить его с Киевским институтом физики Академии наук УССР. Новый физический институт должен был располагаться в Киеве. Соответствующее решение было принято на высоком уровне.
В 1943 году в Москву приезжает Синельников. Во время войны он работал в Алма-Ате, решал со своими сотрудниками, конечно, прикладные, оборонные задачи. (Здесь физика постигло большое горе — умер его маленький сын Патрик.) Сообщение о готовящемся объединении потрясло ученого. Он настаивал на том, что ситуация с приборами и кадрами поправима, что нельзя бросать уже созданный комплекс, в который входили здания, оборудование, образовательные учреждения. Здесь-то и помог Кириллу Дмитриевичу Игорь Курчатов. В то время перед советскими учеными была поставлена важнейшая задача — во что бы то ни стало, как можно быстрее создать советское атомное оружие. Для страны, которая пережила страшную войну, потеряла десятки миллионов рабочих рук, страны, города которой лежали в развалинах, осуществление такого проекта казалось нереальным. Но задача была решена, и заслуга в этом лично Курчатова исключительно велика. Академик получил фактически карт-бланш, его люди получали все в первую очередь, сам Курчатов решал вопросы на самом высоком уровне и в кратчайшие сроки, звонил министрам и партийным руководителям, поднимал среди ночи директоров заводов и институтов… Одного слова руководителя «Уранового проекта» становилось достаточно для того, чтобы были найдены и деньги, и время, и люди… Игорь Васильевич твердо решил защитить Харьковский физико-технический институт. В рамках именно этого учреждения была создана Лаборатория № 1, включенная в «Урановый проект». Сам же Курчатов возглавил Лабораторию № 2.
В 1944 году директором института был назначен Кирилл Синельников, а с 1946 года он стал, естественно, и руководителем Лаборатории № 1.
Кирилл Дмитриевич как-то сказал: «Двадцатый век создал новую профессию для ученого-физика — профессию организатора науки. Это моя профессия». Действительно, Синельников проявил себя не только как ученый, но и как хозяйственник, руководитель, педагог. В апреле 1944 года была осуществлена реэвакуация института в Харьков, восстанавливалось оборудование. Был произведен монтаж компрессов и ожижающих машин криогенной лаборатории, восстановлен высоковольтный генератор, начались измерения ядерных констант материалов, входящих в состав топлива. Синельников на одном из выступлений перед сотрудниками физико-технического института указывал на новые задачи, стоящие перед советской наукой, говорил, что время ученых-отшельников, решающих отвлеченные теоретические задачи, прошло. Теперь наука должна быть поставлена на службу государству и обществу. «Надо сделать так, — говорил директор института, — чтобы наука сделалась неотъемлемой частью нашего государства, необходимой стране, как воздух, как солнечный свет.» Кстати, свои выступления Синельников всегда произносил, не заглядывая в записи, хотя заранее и готовил тезисы. Ученые старшего поколения вспоминают его речь — то размеренную, то убыстряющуюся, то тихую, то громкую, взволнованную, эмоциональную и всегда глубоко аргументированную.
Пользуясь всемерной поддержкой своего высокопоставленного друга и тем расположением к физической науке, которую всячески демонстрировали власти, Кирилл Дмитриевич сделал очень многое для того, чтобы его подчиненные чувствовали себя привилегированными членами советского общества. Сотрудники Лаборатории № 1 получали очень неплохие зарплаты, создавалась сеть сопутствующих учреждений — санаториев, пионерлагерей для детей физиков. В пригороде Харькова Пятихатках выросли новые корпуса, был создан физический городок. Там же разместился и физико-технический факультет Харьковского государственного университета. Работа в лабораториях ХФТИ стала неотъемлемой частью учебы. Физико-технический институт стал «родителем» нескольких новых НИИ. Так, возник ФТИНТ, ИРЭ, ДонФТИ. Посодействовал Кирилл Синельников и созданию Института монокристаллов.
В 1948 году Кирилл Дмитриевич стал академиком АН УССР, в 1951 году директору ФТИ было присвоено звание заслуженного деятеля науки УССР.
С конца 40-х институт вплотную занялся проблемой материалов для ядерных реакторов. Началось изучение механических, теплофизических, структурных свойств урана, бериллия, графита; исследования смачиваемости различных материалов жидкими металлами (возможными теплоносителями); разработка различных типов оболочек твэлов — из различных материалов, с различными покрытиями, с разными способами герметизации; отработка вакуумных технологий получения и обработки реакторных материалов, получения жаропрочных, жаростойких, коррозиеустойчивых покрытий на них и т. д. Всю координацию этой деятельности осуществлял лично Синельников. По субботам в директорском кабинете, примыкавшем тогда непосредственно к его квартире (одно из крыльев сохранившегося высоковольтного корпуса было отдано под квартиры сотрудников), собирались начальники и ведущие сотрудники лабораторий, которым были поручены эти разработки. КД (так называли за глаза шефа его подчиненные) стремительно вбегал в кабинет, здоровался с присутствующими, и начиналось глубокое всестороннее обсуждение хода работ, научных результатов, трудностей, связанных с инженерным и материальным обеспечением. Тогда-то и была создана специальная лаборатория, вскоре развернувшаяся в отдел вакуумной металлургии, а потом и в отделение физического материаловедения, включающее в себя отделы реакторных материалов, сверхчистых металлов, вакуумных покрытий, радиационного материаловедения.
В 1956 году Синельников принимается за создание и развитие еще одного научного направления — физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза. Управляемый термоядерный синтез до сих пор остается одной из важнейших проблем физики. Реакции слияния, синтеза легких ядер с образованием ядер более тяжелых приводят к выделению энергии. Реакции проходят при очень высокой температуре, отсюда их название «термоядерные». «Горючее» находится в состоянии плазмы, ионизированного газа изотопов водорода (дейтерия, трития). Такая реакция в 1953 году была осуществлена в СССР в виде сверхмощного взрыва термоядерной («водородной») бомбы. Дальнейшая разработка проблемы сулила обеспечение человечества энергией на практически неограниченное время. Таким образом, физика плазмы сразу была увязана с термоядерными проблемами. Посодействовал такому акценту в работе харьковских физиков под руководством Синельникова опять же Курчатов.
В соответствии со стратегической целью физики плазмы — созданием управляемых термоядерных реакторов развернулись широкие исследования по изучению необычных свойств вещества в плазменном состоянии, своеобразной физике «сверхвысоких температур». Разрабатывались различные способы создания и нагрева плазмы до температуры в десятки миллионов градусов, изучалось взаимодействие плазмы с электрическими и магнитными полями, создавались методы измерения параметров плазмы.
Синельников развернул массовое обучение ученых, которые должны были быстро освоить все то, что было накоплено мировой наукой по данной проблематике. КД лично отбирал сотрудников для новой работы. Были это в большинстве своем молодые выпускники специального ядерного отделения физмата Харьковского госуниверситета, уже проявившие себя в работе, в частности на ускорителях. Во ФТИ под руководством Синельникова началась интенсивная учеба. Учиться приходилось в основном по статьям в иностранных журналах, в силу необходимости совершенствуя знания английского языка. Еженедельно проводились семинары во всех пяти лабораториях отдела, ежегодно — итоговые конференции. Конференции Кирилл Дмитриевич проводил всегда сам. Он поражал своей увлеченностью, что, видимо, и давало ему силы вести заседания. Никогда не отличавшийся крепким здоровьем, Синельников умудрялся быть активнее, чем его молодые коллеги. Часто вскакивал со своего места, отбирал у докладчика мел, излагал на доске свои соображения.
В это же время шла подготовка физиков-плазмистов в Харьковском госуниверситете. Курс лекций, которые Синельников читал с 1957 года, вскоре был издан как учебник (совместно с Б. Н. Руткевичем). Впоследствии Кирилл Дмитриевич основал в ХГУ первую в стране кафедру физики плазмы. (Она официально была открыта в 1962 году.)
В январе 1960 года Харьковский физико-технический институт посетил Игорь Курчатов с супругой. Остановились они, конечно, у Синельниковых. Игорь Васильевич подолгу беседовал с сотрудниками института, сам обшарил все уголки. И, наконец, объявил харьковским коллегам об основной цели своего визита. Оказывается, он уже получил принципиальное согласие Хрущева и ряда других крупных руководителей на строительство в Харькове уникальной установки — стелларатора «Украина» — оригинальной магнитной системы для удержания высокотемпературной плазмы. Работа над стеллараторами уже велась в США и обещала большие успехи в термоядерном деле. Через несколько дней после знакового заявления в Харькове Курчатов уже в Москве деятельно занимался подготовкой вместе с харьковскими специалистами соответствующей документации, вел переговоры с другими задействованными в проекте предприятиями, общался с высокопоставленными чиновниками. Сторонникам стеллараторов предстояло выдержать тяжелый бой со сторонниками других установок, предназначенных для удержания плазмы, — токамаками. А 7 февраля харьковских физиков поразило неожиданное известие — Игорь Васильевич Курчатов скончался. Рассказывают, что на Кирилла Дмитриевича это известие произвело ужасное впечатление и, не исключено, сократило ему жизнь на добрых десять лет. Узнав о смерти друга и родственника, Синельников заявил сотрудникам: «Готовьтесь работать сами. Теперь меня ненадолго хватит».
Стелларатор в том виде, как его задумывал Курчатов, построить так и не удалось. После его смерти харьковчане обнаружили, что поставщики, смежники и кураторы проекта резко потеряли значительную часть своего интереса и рвения к работе, которые они испытывали под влиянием Игоря Васильевича. Но все же в 1967 году была создана уникальная установка «Ураган», результаты работы которой по удержанию горячей плазмы поразили весь научный мир. Достижения советских ученых подтолкнули к развитию стеллараторных проектов физиков Германии и Японии.
В последние годы жизни Кирилл Синельников работал через силу, ходил с палкой. Выдающийся советский физик умер 16 октября 1965 года. Идеи директора ХФТИ оказали самое серьезное влияние на развитие таких основных направлений исследований в харьковской физике, как физическое материаловедение, ядерная физика, физика плазмы. Ученики Кирилла Дмитриевича и их собственные ученики продолжают определять лицо отечественной, да во многом и мировой науки. Через три года после его смерти Харьковский физико-технический институт был награжден орденом Ленина. Биографы Кирилла Дмитриевича справедливо отмечают, что основная заслуга в получении этой награды принадлежит как раз Синельникову, который, надо сказать, и сам был награжден тремя орденами Ленина при жизни. В 1975 году Академия наук УССР учредила премию им. К. Д. Синельникова за выдающиеся достижения в области физики.
В Харькове недавно появился памятник членам высоковольтной бригады, расщепившей ядро атома лития. 100-летие академика Синельникова широко отмечалось научной общественностью, была выпущена книга воспоминаний о директоре ХФТИ.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.