Нейтронный микроскоп, как наследие академика Франка

Некоторые идеи Ильи Михайловича Франка не реализованы до сих пор. Об этом рассказывали на Международном семинаре, посвященном 100-летию учёного.

Директор Объединенного института ядерной энергии (ОИЯИ) РАН академик Алексей Сисакян, открывая семинар, напомнил, что ключевая лаборатория института – нейтронной физики (ЛНФ), была основана И.М. Франком в 1957 году, который стал ее первым директором. В следующем, 1958 году Илья Михайлович вместе с П.А.Черенковым и И.Е.Таммом был удостоен Нобелевской премии по физике за создание теории, объясняющей природу излучения Вавилова-Черенкова. Алексей Сисакян отметил, что лаборатория, в которой был построен первый в мире импульсный реактор на быстрых нейтронах (ИБР, 1960 год) и впервые получены ультрахолодные нейтроны, сейчас развивает два основных научных направления: нейтронно-ядерные исследования и физику конденсированных сред. При этом, несмотря на нелегкие для науки времена, «ее приборная база оставляет нам оптимизм», сказал директор ОИЯИ. В этом году планируется запуск источника резонансных нейтронов, а в 2010-ом закончится модернизация спектрометрического комплекса ИБР-2 (построен в 1984 г.).

Директор Научно-исследовательского института ядерной физики (НИИЯФ) МГУ им. Д.В. Скобельцына профессор Михаил Панасюк рассказал, что именно по инициативе Франка и Скобельцына на физико-математическом (ныне – физическом) факультете МГУ был образован департамент ядерной физики, первый выпуск которого состоялся в 1940 году. Позже, в 1943 году, Франк вместе со Скобельцыным стали вести на факультете «ядерный семинар», а в 1944-ом – открыли лабораторию атомного ядра (лаборатория №2). В 1948 г. в рамках проекта «Физика атомного ядра» был образован НИИЯФ, который тогда назывался «Второй НИИ физических исследований МГУ». Одну из лабораторий нового института – радиоактивных излучений, возглавил Илья Михайлович Франк. Академик Франк внёс большой вклад в оптику очень медленных – ультрахолодных нейтронов (УХН), «скорость которых столь мала, что они способны полностью отражаться от поверхности вещества при всех углах падения», - сказал д.ф-м.н. Александр Франк (ОИЯИ РАН). Он рассказал о судьбе одной идеи, выдвинутой Ильей Михайловичем, касающейся причины несовпадения между теоретической количественной оценкой одного важного свойства УХН и полученной из эксперимента. Причина, которую сформулировал академик Франк, значительно позже была экспериментально подтверждена Тони Клейном и Джеффри Опатом из Университета Мельбурна (Австралия) (для холодных нейтронов). Последующие совместные исследования Александра Франка и исследователей из Университета Мёльбурна привели к созданию спектрометра УХН, с которым позже были поставлены другие важные эксперименты, показавшие принципиальную возможность создания так называемой временной линзы, с помощью которой можно фокусировать нейтроны во времени. (Линза основана на эффекте ускорения и замедления нейтронов при дифракции на движущейся решетке). Как считает Александр Франк, это позволяет говорить о создании нейтронного микроскопа. Правда, как он пояснил «Науке и жизни», до реального его строительства еще далеко, и пока не очень понятно, насколько он нужен. Существуют две принципиальные проблемы, которые стоят на пути строительства нейтронного микроскопа: проблема отклонения нейтронных волн под действием гравитации и отсутствие сильных источников УХН. По его словам, «никто в мире всерьез сейчас этим не занимается», поскольку вслед за первыми успехами в области нейтронной оптики, пришло разочарование.

«Ну а мы сейчас строим новый прибор. Какой? Пока говорить рано», - сказал Александр Франк.

К 100-летнему юбилею выдающегося физика, лауреата Нобелевской премии Ильи Михайловича Франка Центробанк России выпустил серебряную памятную монету в серии «Выдающиеся личности России».

На фото: И.М. Франк (справа), П.А Черенков и И.Е. Тамм.