МГУ–2016: 70 лет НИИ ядерной физики им. Д.В.Скобельцына

1 февраля 2016 г. НИИЯФ исполнилось 70 лет со дня основания. В этом же году на физическом факультете было создано отделение строения вещества (позднее отделение ядерной физики). ОЯФ и НИИЯФ имеют общую историю, их становление и развитие тесно переплетены. Во исполнение специального постановления СНК СССР институт создавался как научно-исследовательский центр подготовки специалистов для работ по советскому атомному проекту. Инициатором его создания и первым директором был академик Д.В. Скобельцын (1892–1990), которому принадлежат выдающиеся результаты и идеи, на десятилетия предвосхитившие развитие ряда областей физики. Решением Учёного совета МГУ по ходатайству Учёного совета НИИЯФ в 1993 г. Научно-исследовательскому институту ядерной физики было присвоено его имя.

Учеником и соратником Д.В. Скобельцына был выдающийся учёный и талантливый организатор науки академик С.Н. Вернов (1910–1982), руководивший НИИЯФ и ОЯФ в 1960–1982 гг. С.Н. Вернов внёс большой вклад в дело создания и дальнейшего развития института и ОЯФ.

В 1982–1991 гг. директором института и заведующим ОЯФ был И.Б. Теплов (1928–1991), продолживший работу по развитию института как крупного университетского ядерно-физического центра для проведения фундаментальных исследований и подготовки кадров.

С 1991 г. директором института и заведующим ОЯФ является М.И. Панасюк.

Д.В. Скобельцын – директор
НИИЯФ в 1946–1960 гг.

С.Н. Вернов – директор
НИИЯФ в 1960–1982 гг.

И.Б. Теплов – директор
НИИЯФ в 1982–1991 гг.

М.И. Панасюк – директор
НИИЯФ с 1991 г.

С 1946 г. в НИИЯФ и на ОЯФ работали и работают свыше 230 профессоров и докторов наук, среди которых 13 Героев Социалистического Труда, 3 лауреата Нобелевской премии. Более 90 правительственных наград вручено учёным за годы существования института, в т.ч.: Ленинских премий (6), Государственных премий СССР (12), премий Совета Министров СССР (2), премий Правительства РФ (4), премий Ленинского комсомола (3), премий имени М.В. Ломоносова (22) и премий имени И.И. Шувалова (3). Ими сделано 11 зарегистрированных открытий, опубликовано около 230 монографий, более 350 учебников и учебных пособий.

За десятилетия работы подготовлены около 6000 специалистов.

В настоящее время в НИИЯФ трудятся 490 научных сотрудников, из которых свыше 1500 защитили кандидатские и свыше 500 – докторские диссертации.

Институт является головным исполнителем по ряду научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, выполняемых в рамках Федеральной космической программы, основных программ Минобрнауки РФ и других ведомств.

***

НИИЯФ создавался как институт нового типа, в котором закладывались и развивались принципы интеграции высшего образования и академической науки. К руководству лабораториями института и чтения лекций на кафедрах ОЯФ были привлечены крупнейшие учёные: академики И.М. Франк, Л.А. Арцимович, А.М. Прохоров, В.И. Векслер, М.А. Марков, члены-корреспонденты Д.И. Блохинцев, Ф.Л. Шапиро и др.

Ядерная физика. Сразу после создания института Д.В. Скобельцын поручает С.С. Васильеву организацию лаборатории ядерных реакций с небольшим 72-сантиметровым циклотроном. За рекордно короткий срок были осуществлена разработка, изготовление и монтаж первого в системе высшего образования страны циклотрона и в 1949 г. он был запущен. Первым ускорителем, построенным в 19-м корпусе комплекса новых зданий на Ленинских горах, был 120-см циклотрон, а первым выдающимся научным достижением, сделанным с использованием этого циклотрона, стало открытие эффекта теней проф. А.Ф. Тулиновым.
Развитие научных исследований по физике ускорителей электронов в НИИЯФ в последнее десятилетие характеризуется переходом к реализации разработок специализированных ускорителей нового поколения с характеристиками, превосходящими достигнутые, и предназначенных для решения конкретных задач в промышленности, в системах безопасности, в медицине и т.д.
В настоящее время в НИИЯФ создан парк ускорителей электронов различного типа с энергиями пучков от 1 МэВ и 70 МэВ, использующихся для проведения научных исследований в области ядерной физики, физики взаимодействия излучений с веществом, а также выполнения прикладных работ – в радиационных технологиях, медицине, космическом материаловедении.
 
Физика космоса. В 1950-е гг. принимается решение о необходимости возложения на НИИЯФ обязанности по подготовке кадров и проведению научных исследований по физике космоса. Эти годы ознаменовались началом работ по исследованию космоса с помощью искусственных спутников Земли. С помощью аппаратуры, созданной в институте, был открыт внешний радиационный пояс Земли. Существенные научные успехи института были связаны с вводом в конце 50-х гг. уникальной установки для исследования космических лучей сверхвысоких энергий – ШАЛ. С помощью созданной на основе новой методики изучения широких атмосферных ливней установки был получен ряд принципиально новых результатов и, в первую очередь, обнаружен знаменитый «излом» в энергетическом спектре первичных космических лучей. Вскоре после открытия радиационных поясов С.Н. Вернов оценил потенциальную их опасность для намечавшихся полётов человека в космос. Впоследствии по его инициативе в НИИЯФ была создана сначала группа, а затем лаборатория космического материаловедения, отметившая в 2015 г. 50-летний юбилей.
Среди достижений в области изучения космоса – запуск в январе 2005 г. первого спутника в системе высшей школы «Университетский–Татьяна». В апреле 2016 г. на орбите Земли начал работать спутник «Ломоносов», проект которого был задуман и осуществлен благодаря огромным усилиям сотрудников института, преподавателей, студентов и аспирантов ОЯФ, работавших рука об руку с сотрудниками как других подразделений МГУ, так и ряда организаций нашей страны и зарубежных государств.
Одно из наиболее значимых достижений за последние годы – участие в организации и проведении в 2014 г. в МГУ XL научной ассамблеи Международного комитета по космическим исследованиям COSPAR. Это крупнейший мировой форум, призванный способствовать продвижению научных исследований в области астрономии, физики космоса, астрофизики, космической биологии и медицины.
НИИЯФ является инициатором проектов «Сansat в России» и «Воздушно-инженерная школа» по разработке и запуску действующих моделей ракет и космических аппаратов. Ежегодно более 30 школьных команд из многих регионов России приезжают в Москву и в подмосковную Дубну для участия во всероссийском чемпионате данных проектов.
 
Физика высоких энергий. В 1950–1960 гг. в мире стали бурно развиваться исследования взаимодействий элементарных частиц. При широкой поддержке академиков С.Н. Вернова и А.А. Логунова в конце 60-х гг. были начаты работы по созданию нового для института направления экспериментальных исследований – физики высоких энергий на ускорителях – в рамках сотрудничества с крупнейшими научными центрами ИФВЭ, ОИЯИ, ИТЭФ. В 1967 г. была организована группа высокогорных исследований, в задачу которой входило сравнительное изучение взаимодействий адронов в космических лучах и на ускорителях. В 1968 г. была образована лаборатория (впоследствии отдел) высоких энергий (ОВЭ) под руководством проф. В.Г. Шевченко, и уже в следующем году было принято решение о строительстве на территории МГУ лабораторного корпуса высоких энергий.
В начале 1980-х гг. в этом корпусе под руководством проф. П.Ф. Ермолова был создан крупнейший в системе Минвуза СССР просмотровый центр для обработки и анализа данных с пузырьковых камер. Для проведения исследований по физике высоких энергий в наиболее развитых странах созданы и продолжают сооружаться сверхмощные ускорители заряженных частиц и крупномасштабные экспериментальные установки для регистрации частиц, образующихся в процессах их столкновений.
Сотрудники отделов теоретической и экспериментальной физики высоких энергий на протяжении многих лет принимают активное участие в работе коллабораций ZEUS (DESY, Hamburg, Germany), D0 (Fermilab, Chicago, USA), CMS, ATLAS, LHCb, DIRAC (CERN, Geneva, Switzerland), СВД (ИФВЭ, г. Протвино, Россия), NICA/MPD (ОИЯИ, г. Дубна, Россия). Наиболее значительным является участие НИИЯФ в трёх крупномасштабных экспериментах на Большом адронном коллайдере. В 2010 г. на нём начались набор и обработка физических данных, полученных при рекордных параметрах сталкивающихся пучков. Среди наиболее интересных результатов анализа данных этих экспериментов подтверждение основных положений Стандартной модели, включая существование бозона Хиггса, обнаружение новых закономерностей микромира за пределами Стандартной модели, получение дополнительных знаний о происхождении и эволюции Вселенной.
 
Микро- и наноэлектроника. В 1966 г. по инициативе академика Л.А. Арцимовича в НИИЯФ был создан отдел физики плазмы, в 1989 г. переименованный в отдел микроэлектроники. Результаты исследований в этой области явились основой для разработки нового направления плазменных методов, направленных на решение конкретных проблем вакуумной электроники и микроэлектроники.
В институте развивается многомасштабное компьютерное моделирование процессов, происходящих в наноструктурах и наноструктурированных материалах, с использованием, как самостоятельных программных разработок, так и современных крупных программных комплексов. Вычисления производятся на суперкомпьютерах «Ломоносов», «Чебышёв». В 2014 г. сотрудниками был получен патент на изобретение полимерного нанокомпозита с управляемой анизотропией углеродных нанотрубок. Изобретение относится к разработке и созданию многокомпонентных полимерных композитов, армированных наноуглеродом, и может быть использовано в авиационной, аэрокосмической, автотранспортной, электронной и прочих видах техники.

Информационные технологии. В НИИЯФ активно развиваются информационные технологии и телекоммуникации. Создан узел высокоскоростной телекоммуникационной связи с выходом на все научно-образовательные российские и мировые компьютерные сети с пропускной способностью на уровне нескольких Гбит/с. Функционирует Центр оперативного и сервисного обслуживания российской грид-системы, являющейся национальным сегментом глобальной грид-инфраструктуры, которая осуществляет компьютерное обеспечение более 200 международных научных проектов. На основе современных технологий созданы реляционные базы данных, содержащие информацию обо всех известных стабильных и радиоактивных атомных ядрах, а также ядерных реакций под действием фотонов, нейтронов, заряженных частиц и тяжёлых ионов. Эти базы данных являются функциональной частью системы мировых баз данных и широко используются в научных исследованиях и учебном процессе.

Практикумы. В 1948 г. группой сотрудников под руководством И.М. Франка и Ф.Л. Шапиро был основан специальный ядерный практикум. В последующие годы появились «Общий ядерный и атомный практикум», «Космический практикум», практикум «Компьютерный класс». За время существования эти практикумы претерпели кардинальные изменения и динамично, вместе с развитием физики, меняли задачи, методику и технику.

Филиал НИИЯФ. Филиал НИИЯФ был создан по инициативе и при активном участии В.И. Векслера, Д.И. Блохинцева и С.Н. Вернова в 1961 г. в г. Дубне Московской области. Филиал стал базой для подготовки студентов физического факультета ядерно-физических специализаций с использованием возможностей крупнейшего международного научного центра в Дубне — Объединённого института ядерных исследований. Был построен учебный корпус с аудиториями, библиотекой, учебными лабораториями и мастерскими, общежитие. В.И. Векслер и Д.И. Блохинцев стали первыми руководителями созданных в филиале кафедры физики элементарных частиц и кафедры теоретической ядерной физики. Важная роль в становлении филиала в целом и кафедры физики элементарных частиц принадлежит академику Б.М. Понтекорво, возглавлявшему эту кафедру с 1966 г. в течение почти 20 лет.

директор НИИЯФ М.И. Панасюк: «70 – это 7.0. У нас всё впереди!»