Вченим Українського фізико-технічного інституту

 

Дошки на честь вчених Українського фізико-технічного інституту відкрито на головному корпусі УФТІ (нині Інститут твердого тіла, матеріалознавства та технологій ННЦ «Харківський фізико-технічний інститут») за адресою вулиця Гуданова, 13.

«В этом здании в октябре 1932 г. группа ученых УФТИ в составе К. Д. Синельникова, А. И. Лейпунского, А. К. Вальтера и Г. Д. Латышева осуществила выдающийся експеримент ― искусственное расщепление атомного ядра».

«В цьому будинку в жовтні 1932 р. група вчених УФТІ у складі К. Д. Синельникова, О. І. Лейпунського, А. К. Вальтера та Г. Д. Латишева здійснила видатний експеримент ― штучне розщеплення атомного ядра».

«Впервые в мире 11 апреля 1936 г. в этом здании ученые УФТИ Л. В. Шубников, В. И. Хоткевич, Г. Д. Шепелев, Ю. Н. Рябинин экспериментально открыли явление сверхпроводимости II рода (фазу Шубникова)».

«Вперше в світі 11 квітня 1936 р. у цьому будинку вчені УФТІ Л. В. Шубніков, В. Г. Хоткевич, Г. Д. Шепелєв, Ю. М. Рябінін експериментально відкрили явище надпровідності II роду (фазу Шубнікова)».

«В цьому будинку працювали перший директор УФТІ І. В. Обреїмов, нобелівський лауреат Л. Д. Ландау, засновник першої кріогенної лабораторії Л. В. Шубніков, видатні фізики О. І. Ахієзер, Б. Г. Лазарев, І. М. Ліфшиць, А. О. Слуцкін».

«В этом здании работали первый директор УФТИ И. В. Обреимов, нобелевский лауреат Л. Д. Ландау, основатель первой криогенной лаборатории Л. В. Шубников, выдающиеся физики А. И. Ахиезер, Б. Г. Лазарев, И. М. Лифшиц, А. А. Слуцкин»

Вченим Українського фізико-технічного інституту : [мемор. дошки] // Скрижалі історії Харкова. ― Харків, 2020. ― Т. 3. ― С. 100–106 : фот.

З історії науки Харкова

УФТІ

Харківський фізико-технічний інститут (ХФТІ, раніше називався Українським ФТІ) ― один із найстаріших і найбільших центрів фізичної науки в Україні. Був створений у 1928 році з метою розвитку актуальних наукових напрямів (на той час ― ядерної фізики та фізики твердого тіла).

Першим директором установи був майбутній академік І. В. Обреїмов. Уже через чотири роки, 10 жовтня 1932 року, було отримано видатний результат ― здійснено розщеплення ядра атома літію. Практично в цей самий час талановитим фізиком-теоретиком Л. Д. Ландау, який працював у ХФТІ з 1932 до 1937 року, була утворена всесвітньо відома школа теоретичної фізики. Тут відбулася виїзна сесія Академії наук СРСР 1935 року, на якій академік С. І. Вавілов сказав, що вчені інституту роблять більше чверті всієї фізики в країні.

У наступні роки в ХФТІ були отримані рідкі водень і гелій, побудована перша радіолокаційна установка. Інститут став родоначальником високовакуумної техніки, на основі якої згодом було розвинуто новий фізико-технологічний напрям ― вакуумна металургія. Тут працювали видатні фізики А. К. Вальтер, К. Д. Синельников, О. І. Лейпунський, Г. Д. Латишев, Л. В. Шубніков, І. В. Курчатов, Є. М. Ліфшиць, І. М. Ліфшиць, В. Є. Іванов та інші. У повоєнні роки ХФТІ був одним з активних учасників робіт з проблеми використання атомної енергії [5].

***

Вирішальну роль у створенні УФТІ зіграв академік А. Ф. Йоффе. На засіданні колегії НТУ 16 травня 1928 року він сказав: «Досі фізика концентрувалася в Москві та Ленінграді. Фізичні інститути цих міст викачали із країни всі таланти. Тепер настав час децентралізації фізики, час створення інститутів на периферії. Інститут, пов’язаний із промисловістю, має бути там, де є заводи, де є промисловість. Щодо цього, доцільно створити центр саме у Харкові. Якщо погодитися з тим, що тут має бути центральна лабораторія низьких температур, то дуже важливо, щоб вона мала центральне положення в країні».

Фактично інститут почав функціонувати з початку 1929 року. Першим «будівником» УФТІ був його директор І. В. Обреїмов. Саме він за неймовірно короткий термін буквально на порожньому місці зумів побудувати головний корпус інституту, житлові будинки, механічні та склодувні майстерні, наукову бібліотеку, укомплектовану всіма виданими в той час журналами з фізики, закупити нове обладнання та першокласні прилади (здебільшого імпортні), розбити сад і квітники по всій території інституту. Але головне, Обреїмов намітив основні напрями наукових досліджень УФТІ і зібрав у його стінах дивовижно талановитих молодих фізиків. Власне інститут почав зводитися на дослідних полях Технологічного інституту площею 7 га (територія між Технологічним інститутом і вулицею Чайковського).

Будівництво було розпочато в червні 1929 року. За час директорства Обреїмова були збудовані лабораторний корпус і два житлові будинки. Будівлю лабораторного корпусу проєктував друг Обреїмова архітектор П. І. Сидоров. Проєкт будівлі директор показував німецькому фізико-хіміку Ф. Габеру та видатному організатору науки П. Л. Капиці. За словами Обреїмова, Габер дві години розглядав креслення і сказав: «Якщо Вам вдасться здійснити задумане, то Ви матимете кращий фізичний інститут у Європі».

Участь Капиці була істотнішою. Він мав великий досвід роботи в англійських лабораторіях і зробив багато зауважень щодо проєкту, дав багато цінних порад. Головний корпус інституту й зараз вражає своєю доцільністю, компактністю форм. Зовні він невеликий, але коли заходиш усередину, то здається, що його коридорам немає кінця. Кріогенна лабораторія була збудована так, що всі її чотири кімнати були покриті легким дахом, який міг підніматися вгору по рейках. У разі вибуху дах мав піднятися догори і знову «сісти» на місце. «Випробування» провели фашисти. Ідучи з Харкова у 1943 році, вони підірвали головний корпус УФТІ. Вибухова хвиля пробігла коридором кріогенної лабораторії, дах піднявся і опустився на місце.

1 вересня 1930 року було завершено будівництво інституту. Офіційне відкриття відбулося 7 листопада. Відразу після цього інститут вступив у період монтажу обладнання, остаточного формування наукових колективів та напрямів наукових досліджень. У 1930–1931 роках основні сили співробітників УФТІ були спрямовані на створення та освоєння експериментальної техніки в лабораторіях, а вже у 1932–1934 рр. велася широкомасштабна науково-дослідна робота. З перших днів існування УФТІ якість технічного забезпечення проведених в інституті наукових досліджень стояла на дуже високому рівні. Цьому сприяли великі суми, виділені урядом на закупівлю закордонного обладнання. У 1930–1931 роках роботи харківських фізиків залишалися практично невідомими за кордоном. Тому в 1932 з ініціативи співробітників інституту було організовано видання «Фізичного журналу Радянського Союзу» німецькою та англійською мовами, що зробило результати вчених УФТІ відомими світовій науці [6].

***

У 1930 році в УФТІ організовується бригада вчених, до якої увійшли А. К. Вальтер, К. Д. Синельников, О. І. Лейпунський і Г. Д. Латишев. Бригаді дали назву «високовольтна». Її завданнями стали дослідження передачі енергії на відстань, діелектричних властивостей різних матеріалів. У 1931 році в плані УФТІ з’являється експериментальна робота, спрямована на розщеплення (за тодішньою термінологією «руйнування») атомного ядра. Для її виконання була необхідна відповідна високовольтна прискорювальна установка, що виробляє потік штучно прискорених заряджених частинок для руйнування ядер мішені. Тематика ця була високовольтна, і тому її доручили «високовольтній бригаді» (керівник робіт ― Лейпунський). З червня 1932 року бригада і наданий їй нечисленний інженерно-технічний персонал загальною кількістю до 15 співробітників розпочали розробку прискорювальної установки.

З ранку 10 жовтня 1932 року частина Харкова, прилегла до території УФТІ (в районі вулиць Чайковського, Лермонтовської та Юмовської (нині Гуданова), була оточена співробітниками органів НКВС. Цього дня відбувся демонстраційний експеримент з розщеплення членами «високовольтної бригади» УФТІ на виготовленій ними установці ядер атомів літію. Прискорені протони були спрямовані на ядерну мішень, виконану у вигляді літієвої пластинки.

Ось як описував цей експеримент тодішній газетний репортер: «У залі ― приземкувата будка, обклеєна олов’яним папером. У будку заліз чоловік. І всі з зали швидко пішли. Перебування в ній загрожувало смертю. Тоді увімкнули струм високої напруги. Людина в будці на прізвище Синельников, зігнувшись, не відриваючи погляду, дивилася в мікроскоп, що впирався в трубку. Він чекав, чи не з’являться сцинтиляції ― зірочки, що спалахують на пластині літію. І ось він побачив їх, помаранчеві мерехтливі спалахи на пластині. У жовтні 1932 року високовольтна бригада з розщеплення атома могла доповісти: атом розбитий! Помаранчеві спалахи на пластині були тому доказом».

Один із учасників того історичного експерименту в УФТІ, майбутній академік АН УРСР Антон Карлович Вальтер згадував: «Ми просто були щасливі, побачивши сяючий пучок електронів, що злетів під стелю над експериментальною установкою в нашій лабораторії. Хоча нам дісталася солідна доза опромінення». Цей ядерний експеримент безпосереднього наукового значення не мав. Це було повторення результатів експерименту англійських вчених Дж. Кокрофта і Е. Уолтона з розщеплення атомного ядра (квітень 1932 року). Нового для світової науки він нічого не приніс. Однак для вітчизняної ядерної фізики він мав величезне значення. По-перше, цей експеримент продемонстрував науково-технічні можливості УФТІ та високий науковий рівень наших фізиків. По-друге, він підштовхнув центральну і місцеву владу до великих фінансових вкладень у вітчизняну науку і безпосередньо в розвиток ядерних досліджень в УФТІ. Після цього успіху УФТІ отримав необхідне фінансування для подальшого продовження робіт у галузі ядерної фізики і створення відповідної матеріально-технічної бази. В УФТІ відразу ж взялися до зведення нового високовольтного лабораторного корпусу, в якому до 1936 року за схемою відомого американського фізика Роберта Ван де Граафа ударними темпами був споруджений найбільший в Європі високовольтний електростатичний прискорювач протонів. Подальші події у світовій гонці озброєнь показали, що цей прискорювач і накопичений в УФТІ досвід роботи на ньому мали величезне значення при отриманні вченими спеціальних даних про «ядерні константи», необхідних для створення ядерної зброї [1].

***

У 1931 році кріогенну лабораторію УФТІ очолив талановитий фізик Л. В. Шубніков. У лабораторії в короткі терміни склався кваліфікований, працездатний колектив вчених, пристрасно закоханих у фізику, колектив однодумців і ентузіастів. Під керівництвом Шубнікова лабораторія одержала низку фундаментальних результатів. Зокрема, тут були отримані рідкий водень (1931, вперше в країні) і рідкий гелій (1932), виміряно в’язкість рідкого азоту, кисню, окису вуглецю (1934). 

Були розгорнуті широкі фундаментальні дослідження в галузі надпровідності металів і сплавів, низькотемпературного магнетизму, фізики кріогенних рідин і кріокристалів [6].

***

Шубніков і його колеги вивчали проникнення магнітного поля в надпровідники. У 1936 році була відкрита так звана «фаза Шубнікова» в надпровідниках, термін, широко прийнятий науковим співтовариством. Якщо ми поцікавимося, що таке «надпровідність» у популярних енциклопедіях, то дізнаємося, що надпровідники поділяються на два великі сімейства: надпровідники I роду (ртуть) і II роду (сплави різних металів). У відкритті надпровідності II роду значну роль відіграли саме роботи Л. Шубнікова та його колег у 1930-ті роки. Нині надпровідники II роду широко застосовуються в усіх галузях науки і техніки. Наприклад, у медичній діагностиці технологія магнітно-резонансної томографії передбачає використання в томографах потужних надпровідних електромагнітів. Надпровідники стали в пригоді в електроенергетиці, на транспорті, на Великому адронному колайдері [4].

Джерела

1. Баранов М. И. Антология выдающихся достижений в науке и технике. Ч. 28: Портреты легендарных физиков «высоковольтной бригады» УФТИ // Електротехніка і електромеханіка. ― 2015. ― № 5. ― С. 3–17 : фот.

2. Бондаренко С. Вперше в СРСР розщеплено ядро атома // Харківщина: перші та вперше : 50 розповідей. ― Харків, 2009. ― С. 35–39.

3. Вченим Українського фізико-технічного інституту : [мемор. дошки] // Скрижалі історії Харкова. ― Харків, 2020. ― Т. 3. ― С. 100–106 : фот.

4. Зеленина Е. Фаза Шубникова: у Харькова мог быть четвертый Нобелевский лауреат // Время. ― 2021. ― 28 сент. ― С. 5 : фот.

5. История ННЦ ХФТИ [Електронний ресурс] // Национальный научный центр Харьковский физико-технический институт. ― Електрон. текстові дані. ― URL: https://www.kipt.kharkov.ua/bhr.html , вільний (дата звернення: 17.10.2025). ― Назва з екрана.

6. Павленко Ю. В. «Дело» УФТИ (1935–1938) : организация и становление УФТИ / Ю. В. Павленко, Ю. Н. Ранюк, Ю. А. Храмов // UNIVERSITATES. Наука и просвещение. ― 2001. ― № 4. ― С. 10–27 : ил.

7. Таньшина А. В. Засновники харківських наукових шкіл у фізиці. ― 2-ге вид., перероб. і допов. ― Київ : Академперіодика, 2005. ― 629 с. : іл.