Исторический очерк к 70-летию НИИЯФ МГУ


1 февраля 2016 г. Научно-исследовательскому институту ядерной физики имени Д.В. Скобельцына исполняется 70 лет со дня основания. В этом же году на физфаке МГУ было создано отделение строения вещества (позднее отделение ядерной физики) физического факультета МГУ. ОЯФ и НИИЯФ МГУ имеют общую историю, их становление и развитие тесно переплетены. Во исполнение Специального постановления Совнаркома СССР институт создавался как научно-исследовательский центр подготовки специалистов для работ по советскому атомному проекту.

Инициатором создания НИИЯФ МГУ и его первым директором был академик Д.В. Скобельцын (1892–1990).
scob_1.jpg

Герою Социалистического Труда, Лауреату Ленинской и Государственной премий академику Д.В. Скобельцыну принадлежат выдающиеся результаты и идеи, на десятилетия предвосхитившие развитие ряда областей физики. По ходатайству Ученого Совета НИИЯФ МГУ в 1993 г. решением Ученого Совета МГУ НИИЯФ было присвоено его имя. Учеником и соратником Д.В. Скобельцына был выдающийся ученый и талантливый организатор науки академик Сергей Николаевич Вернов (1910–1982).
vernov-portrait.jpg

С 1960 по 1982 гг. С.Н. Вернов был директором института и заведующим ОЯФ. С.Н. Вернов внес большой вклад в дело создания и дальнейшего развития института и ОЯФ. За выдающиеся научные исследования, выполненные им и коллективом НИИЯФ МГУ, С.Н. Вернов был удостоен звания Героя Социалистического Труда, стал Лауреатом Ленинской и Государственной премий. С 1982 по 1991 гг. директором института и заведующим ОЯФ физфака был профессор, Лауреат Государственной премии Игорь Борисович Теплов (1928–1991), продолживший начатую Д.В. Скобельцыным и С.Н. Верновым работу по развитию института как крупного университетского ядерно-физического центра для проведения фундаментальных исследований и подготовки кадров.
teplov1.jpg

С 1991 г. директором института и заведующим ОЯФ физического факультета МГУ стал профессор, Лауреат Ломоносовской премии Михаил Игоревич Панасюк.
images.jpg

НИИЯФ МГУ создавался как институт нового типа, в котором закладывались и развивались принципы интеграции высшего образования и академической науки. К руководству лабораториями НИИЯФ и чтения лекций на кафедрах ОЯФ были привлечены крупнейшие ученые: 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. 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 корпусе комплекса новых зданий на Ленинских горах, был 120-сантиметровый 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. Так, к настоящему времени 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.

В 50-е годы принимается решение о необходимости подключения НИИЯФ к 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 НИИЯФ, был открыт внешний радиационный пояс Земли. Существенные научные успехи института были связаны с вводом в конце 50-ых годов уникальной установки для исследования космических лучей сверхвысоких энергий - установки ШАЛ МГУ. 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 полетов человека в космос. Впоследствии по его инициативе в НИИЯФ МГУ была создана сначала группа, а затем лаборатория космического материаловедения, отметившая в 2015 г. 50-летний юбилей. Среди достижений НИИЯФ в области изучения космоса - запуск в январе 2005 г. первого спутника в системе высшей школы «Университетский–Татьяна». Одно из наиболее значимых достижений коллектива института 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 МГУ 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.

В 50-60 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 годов были начаты работы по созданию нового для НИИЯФ МГУ направления экспериментальных исследований — физики высоких энергий на ускорителях — в рамках сотрудничества с крупнейшими научными центрами России (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 80-х годов 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. У сотрудников отделов теоретической и экспериментальной физики высоких энергий НИИЯФ МГУ имеются обширные международные связи. На протяжении многих лет в этих отделах проводятся совместные исследования с ведущими научными центрами, сотрудники 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 нем 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.

В 1966 году по инициативе выдающегося советского ученого академика Л.А. Арцимовича в НИИ Ядерной физики МГУ был создан отдел физики плазмы, в 1989 году 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 МГУ «Ломоносов», «Чебышёв». В 2014 г. сотрудниками НИИЯФ 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.

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.
В 1948 году группой сотрудников НИИЯФ под руководством И.М. Франка (впоследствии Нобелевского лауреата и академика) 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. За почти 70 лет в практикумах сложился уникальный коллектив сотрудников, обеспечивающих бесперебойную работу сложных и, порой, «капризных» установок, способных быстро осваивать новую технику и активно участвующих в постановке новых задач.

В 1961 г. в г. Дубна Московской области был создан филиал НИИЯФ МГУ. Филиал явился базой для подготовки студентов физического факультета МГУ ядерно-физических специализаций с использованием возможностей крупнейшего международного научного центра в Дубне - Объединенного института ядерных исследований. Для филиала был построен учебный корпус с аудиториями, библиотекой, учебными лабораториями и мастерскими, а также общежитие. Филиал был создан по инициативе и при активном участии выдающихся ученых: акад. В.И. Векслера, члена-корр. АН СССР Д.И.Блохинцева и акад. С.Н. Вернова. Академик В.И. Векслер и член-корр. АН СССР Д.И. Блохинцев стали первыми руководителями созданных на базе филиала кафедр физического факультета: 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 года в течение почти 20 лет.

С 1946 г. в НИИЯФ МГУ и на ОЯФ работали и работают свыше 230 профессоров и докторов наук. За эти годы на их базе подготовлено около 6000 специалистов, из которых свыше 1500 защитили кандидатские и свыше 500 – докторские диссертации. Сотрудники НИИЯФ удостоены более 90 правительственных наград. Учеными института сделано 11 зарегистрированных открытий, опубликовано около 230 монографий, более 350 учебников и учебных пособий. Сотрудники института удостоены 6-ти Ленинских, 12-ти Государственных премий СССР, 2-х премий Совета Министров СССР, 4-х премий Правительства РФ, 3-х премий Ленинского комсомола, 22-х Ломоносовских и 3-х Шуваловских премий. В НИИЯФ и на ОЯФ работали 2 дважды Героя Социалистического Труда, 11 Героев Социалистического Труда, 3 лауреата Нобелевской премии. В настоящее время в НИИЯФ МГУ трудятся 490 научных сотрудников, тематический план НИР в 2015 году включает 34 темы. 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. По данным информационно-аналитической системы «Наука–МГУ» в 2015 г. в НИИЯФ МГУ было опубликовано более 440 статей в высокорейтинговых научных журналах, более 80 учёных имеют индекс цитируемости свыше 1000.