Циклотрон в гостиной: об уникальном экспонате музея Радиевого института

У отечественной атомной отрасли немало артефактов с удивительной историей. Им «СР» посвящает новую рубрику. Пройдемся вместе по экспозициям институтов и предприятий? На этой неделе у нас ускоритель, построенный прямо в квартире ученого Мысовского.

Радиевый институт в Петрограде основали в 1922 году, и тогда сотрудников с семьями селили в корпусе Александровского лицея на Лицейской улице, сейчас — ​Рентгена. В квартире № 5 жил начальник физического отдела Лев Мысовский с женой, кухаркой и пуделем. В гостиной Мысовского в 1937 году запустили первый в Европе циклотрон. Весил он 36 т, диаметр полюсов составлял 1 м — ​на момент строительства это был самый большой в мире циклотрон. Строить решили прямо в квартире, чтобы Мысовский работал дома: он много болел и плохо передвигался.

В подвале организовали экспериментальный зал с мишенями и детектирующей аппаратурой. На ленинградских заводах изготовили электромагнит циклотрона, высокочастотный генератор, вакуумную систему, и началась наладка. Гостиную изнутри обложили мокрыми поленьями в несколько слоев — ​первая «физзащита» от нейтронов (много позднее стены забетонировали и поставили металлические баки с водой).

В марте 1937 года был получен пучок протонов с энергией 2,1 МэВ, в июне — ​с энергией 3,2 МэВ и пучок ионов гелия с энергией более 1 МэВ. В 1939 году в ходе исследований уже под руководством Игоря Курчатова в неожиданно открытом режиме «тлеющего разряда» ученым удалось получить поток нейтронов как от 35 кг радия и бериллия — ​Курчатов очень гордился этим достижением. В 1941 году на циклотроне добились получения пучков дейтронов с энергией 5 МэВ и током до 50 мкА.

Циклотрон использовали в только начавшихся исследованиях по нейтронной физике и физике деления. Камера, в которой происходило ускорение ионизованных дейтронов, заполнялась нейтральным дейтерием. За счет ядерной реакции образовывался мощнейший нейтронный поток, им облучали мишени из разных материалов. Некоторые соседи выражали недовольство: электромагнитные волны от генератора искажали сигнал и мешали слушать радио, а позже — ​смотреть телевизор.

В январе 1945 года из соли, облученной на циклотроне, получили первый препарат, содержащий плутоний в импульсном количестве. В ночь на 18 декабря 1947 года радиохимики выделили препарат чистого плутония. 73 мкг — ​крошечная капля в стеклянной пробирке. Это микроколичество позволило изучить химию плутония, разработать технологическую схему выделения плутония из облученного урана, а также обеспечить технологические данные для проектирования и сооружения радиохимического завода на комбинате № 817 в будущем Озерске.

Циклотрон стал школой для выдающихся физиков, возглавивших строительство новых ускорителей: Абрама Алиханова, Георгия Флерова, Михаила Мещерякова, Венедикта Джелепова, Дмитрия Алхазова и др. «Я последний живой физик, который работал на первом циклотроне, — ​говорит директор музея Радиевого института Сергей Хлебников. — ​В 1976 году проводил эксперимент по делению актиния-227 под действием нейтронов. Вскоре после этого циклотрон был остановлен и выведен из эксплуатации».

Циклотрон — ​сердце экспозиции «Первый в Европе». Сохранилась главная часть установки — ​магнит с ускорительной камерой, приспособления для экспериментов: радиолампы, парортутный насос, электроизмерительные приборы, детекторы для регистрации частиц, созданные сотрудниками института. Также в музее Радиевого института можно посетить кабинет Виталия Хлопина и Владимира Вернадского и залы, посвященные их жизни и работе.

Где посмотреть: Санкт-­Петербург, ул. Рентгена, 1.

Кому будет интересно: школьникам, студентам, сотрудникам атомных предприятий и всем желающим поближе познакомиться с историей отрасли.

Как попасть: направить запрос на почту office@khlopin.ru, radium@khlopin.ru (посетителей принимают и в индивидуальном порядке, и группами максимум 20 человек).

Экскурсия: бесплатно, продолжительность — ​1,5–3 часа.