Интервью проведено в апреле 2022 года

Швецов Валерий Николаевич - кандидат физ.-мат. наук,, директор Лаборатории нейтронной физики имени И.М. Франка, Объединенного института ядерных исследований (с февраля 2023 года  начальник Отделения ядерной физики)

65 лет исполнилось Институту, лаборатории будет 65 лет в следующем году. Хотя официально ЛНФ образована в 1956 году, и об этом есть запись в решениях первого заседания Комитета полномочных представителей. Точной даты создания ЛНФ мы не знаем, отталкиваемся от первого приказа по личному составу, когда в мае 1957 года И.М.Франк был назначен директором лаборатории. В прошлом году исполнилось 60 лет с момента физпуска нашего первого реактора ИБР, который верой и правдой прослужил десять лет, после чего был заменен на более мощный ИБР-30 с ЛУЭ-40. Одновременно с эксплуатацией ИБР-30 был создан сначала отдел ИБР-2 - в 1966 году, и начались работы по проектированию нового реактора, с мощностью на три порядка выше, мегаваттного диапазона. Это, как и создание первого реактора, также была инициатива Дмитрия Ивановича Блохинцева, поддержанная дирекцией лаборатории - Ильей Михайловичем Франком и Федором Львовичем Шапиро. Последний был мощным мотором всех научных идей в ЛНФ. А сделано за это время немало. Если по формальным признакам советской науки - зарегистрированным открытиям, достижений у ЛНФ не так много, их всего два, а в той же Лаборатории ядерных проблем, например сделано два десятка открытий. Тем не менее мы были на передовых рубежах науки, первый ИБР стал совершенно замечательной машиной для того времени. Модернизированный вариант первого реактора - бустер ИБР-30 + ЛУЭ-40 успешно отработал с 1969 до 2000 года. У него были полный выход нейтронов на уровне 10¹⁴ нейтронов в секунду, очень короткая длительность импульса - 4,5 микросекунды, вся инфраструктура, создававшаяся в конце 50-х - начале 60-х, с пролетной базой до километра. Все это делало его совершенно уникальным нейтронным спектрометром, позволившим нашим физикам выдать на гора очень много научной продукции. Если сейчас открыть базы ядерных данных, то там на каждом шагу будут встречаться работы, выполненные на ИБР-30. Установка ИРЕН, которая еще продолжает создаваться, уже начала работать на эксперимент в 2010 году, но пока еще не может сравниться по научной отдаче со старыми машинами.

Как вы пришли работать в ЛНФ?

Честно говоря, когда я учился в университете, про нейтронную физику не думал. Как и большинство моих знакомых, к концу третьего курса, когда идет распределение по кафедрам, я еще не определился с выбором направления. Могу сказать, что в Дубну меня привела сама Дубна. Все кафедры физфака МГУ устраивали специальные встречи со студентами. Кафедра физики элементарных частиц, которую я впоследствии окончил, такую встречу проводила в Дубне, в филиале НИИЯФ МГУ, нас приглашали посмотреть на Институт. Конец мая, вечер, мы с друзьями, которых я сагитировал поехать, идем от вокзала по улице Курчатова. Тишина, цветет сирень. Я сам из маленького города - Минеральные Воды на юге Ставропольского края, и от шумной Москвы успел устать.

Я выбрал эту кафедру, и диплом делал в ЛЯП, поэтому знаком и с людьми из этой лаборатории, и с тематикой. Так получилось, что остаться в ЛЯП работать я не смог, а благодаря знакомству моего руководителя диплома Давида Михайловича Хазинса с Александром Владимировичем Стрелковым и Владиславом Ивановичем Лущиковым и я познакомился с ними. В.И.Лущиков со мной поговорил, остался доволен и представил Илье Михайловичу Франку, который и принял решение о приеме меня в лабораторию. Меня взяли в ЛНФ заниматься ультрахолодными нейтронами. И я вместе с Виктором Павловичем Алфименковым, Александром Владимировичем Стрелковым и другими сотрудниками принял участие в создании установки КОВШ для измерения времени жизни нейтрона. Потом были эксперименты в Гатчине, сотрудничество с ПИЯФ, потом эта установка переехала в Гренобль. Параллельно я работал с Львом Борисовичем Пикельнером в группе, исследовавшей взаимодействие резонансных нейтронов с ядрами и эффекты несохранения четности в резонансах. Я исполнял обязанности начальника отдела, затем стал начальником отдела физики ядра, а когда лабораторию возглавил А.В.Белушкин, он в 2001 году предложил мне стать заместителем директора. С тех пор я наукой, честно говоря, занимаюсь меньше, но стараюсь что-то делать. Больше всего занимаюсь детекторами нейтронов и гамма-квантов для космических аппаратов.

Не перенесли ли вы что-то из личного общения с Ильей Михайловичем в свою директорскую практику?

С Ильей Михайловичем я много не общался - какое общение может быть у директора со стажером? Но при приеме на работу он меня встретил, Илья Михайлович всех принимаемых на работу встречал лично. Я сейчас этого не делаю, хотя все время думаю, что надо бы возобновить эту традицию. Я стараюсь дух сохранить. По всем рассказам, воспоминаниям Илья Михайлович и Федор Львович были очень открытыми для общения и абсолютно не высотными людьми...

...У вас тоже всегда дверь в кабинет открыта нараспашку.

Не всегда. Когда я был начальником отдела - не всегда была открыта, сейчас - да. Федор Львович постоянно взаимодействовал с сотрудниками, он был научным руководителем, он давал идеи. Сейчас времена немного другие, и если руководитель научного подразделения еще и научный лидер - это замечательно, но так бывает не всегда. Я не могу себя считать научным лидером для всей лаборатории во всех направлениях. В ядерной физике в чем-то разбираюсь, и в обсуждениях на НТС свою точку зрения высказываю, а в физике конденсированных сред что-то диктовать в приказном порядке я не могу, обязательно советуюсь с членами дирекции, с руководителями подразделений, с конкретными людьми. Только через обсуждение, взаимодействие можно определить наилучшие пути.

Чем лаборатория может привлечь молодежь сегодня и завтра?

Могу сказать. Физика, которой мы занимаемся, отличается от других направлений в Институте, я не говорю о других центрах, потому что такого рода физика есть в других центрах, где люди, грубо говоря, не строят большие адронные коллайдеры, готовят в течение 20 лет какой-то эксперимент на них, а потом выходит публикация, где на 50 страниц - список соавторов, а две страницы - сама работа. Это очень достойная, передовая физика, но роль отдельного человека там ничтожна. В нашей физике, в физике нейтрино в ЛЯП роль каждого отдельного человека важна, и она определяющая. Эту физику Резерфорд называл веревочно-сургучной, когда экспериментальные установки делались из подручных материалов. Юрий Сергеевич Замятнин, участвовавший в работах по Атомному проекту, называл это египетской веревочной физикой. Они, собирая подкритическую сборку, аккуратно опускали полусферу на веревке, пропущенной через блок. Там стояли специальные подставки на случай, если вдруг выпустят веревку из рук или она порвется, чтобы предотвратить возникновение неконтролируемой цепной реакции. И мы занимаемся примерно такой же физикой, конечно, с механизацией, автоматизацией. Все равно это вещи, которые можно понять и объять одному человеку, который будет все знать про свой эксперимент: науку, детекторы, программы обработки. И в этом - интерес. Если кому-то что-то нравится делать самому, тогда - к нам.

При этом у нас в лаборатории нейтрон как частица позволяет получать результаты, которые, как ни странно, смыкаются со Стандартной моделью или с тем же бозоном Хиггса и так далее, потому что природа едина, принципы и законы одинаковы везде. Очень часто возникают такие пересечения, когда ультрахолодные нейтроны позволяют измерять характеристики нейтрона, от которых напрямую зависит сценарий развития Вселенной в первые минуты после Большого взрыва, - это время жизни нейтрона, угловые корреляции в бета-распаде нейтрона. Все нейтронные сечения напрямую определяют параметры так называемого первичного нуклеосинтеза, который происходил после Большого взрыва. Сейчас все процессы в звездах, которые идут в обозримой и необозримой нами Вселенной, в основном идут через нейтроны. Все сечения взаимодействия нейтронов с ядрами, особенно с редкими, не доступными на Земле изотопами, определяют динамику и развитие звезд. Если у нас нет этих сечений, то мы не можем построить точную модель звездообразования. Нейтронная физика имеет прямой выход на космические масштабы. Когда я сказал, физика частиц и высоких энергий - это самая передовая физика, это правда, но мы идем недалеко, следующим вагоном за локомотивом.

В каких направлениях идет развитие исследований в лаборатории?

Сейчас у нас очень много новых направлений появляется, жизнь сама их определяет. Физика конденсированных сред зародилась в ЛНФ исключительно благодаря инициативе польских коллег во главе с Ежи Яником, поддержанной Ф.Л.Шапиро с сотрудниками. Очень многое было сделано впервые: дифрактометрия на импульсных источниках, Фурье-дифрактометрия, исследования при высоких давлениях - в этой области мы сейчас одна из лидирующих лабораторий в мире. Это история, существующая с прошлого века. А совсем новые вещи - это биология, которая, правда, тоже начиналась в 1990-е после запуска ИБР-2, а сейчас это малоугловое рассеяние с наночастицами в применении к биологии и фармакологии, прикладные вещи, связанные с источниками питания - литий-ионными батареями, это начал А.М.Балагуров, сейчас М.В.Авдеев ведет большой проект.

В ядерной физике активационный анализ всегда существовал - еще В.М.Назаров начал им заниматься, а при М.В.Фронтасьевой он расцвел, появились обширные партнерские связи со странами-участницами ОИЯИ и другими государствами. Сейчас И.Зиньковская продолжает эти традиции, и появились направления, связанные с биотехнологиями с использованием наночастиц, медицинское направление развивается. Выделилось активационное направление, которое работает на ИРЕН. Они занялись археологией, историей. И опять благодаря человеческим связям. Вышли на Т.Д.Панову, бывшего директора Музеев московского Кремля. Она из запасников выдала нам кусочки костей знатных людей средневековой Москвы - сына Ивана Грозного, его первой жены, князя Скопина-Шуйского. И А.Ю.Дмитриев с коллегами провели их анализ на наличие ртути и мышьяка. А еще они проделали большую работу, тут я могу похвастаться, моя инициатива, с керамикой. Я когда-то в Узбекистане поинтересовался, применяется ли нейтронный активационный анализ для исследования керамики, и получил ответ - это очень сложно. Керамика такой объект, который всегда несет примеси той среды, где она находилась: воды, земли, копоти от пожара и так далее. Сама она по составу состоит из простых материалов, это не метеориты исследовать - неблагодарное дело. Андрей Юрьевич со своим упорством и педантичностью в содружестве с археологами начал эту работу, уже появляются первые результаты, и есть ощущение, что движение идет в правильном направлении, и именно благодаря сотрудничеству с археологами, которые нам помогают. В этой же группе ведется анализ фресок с целью попытаться выработать технологию их восстановления после пожара, а таких объектов множество. Здесь цель анализа - установить цвета, которые были до пожара, чтобы при реставрации вернуть именно их. Вот на этот мой стол Андрей Юрьевич приносит кусочки фресок, которые Феофан Грек расписывал, - древний артефакт среди наших образцов. Ну, и те вещи, которыми я сам занимаюсь, приборы для космических аппаратов. На нем остаются твои отпечатки, хотя их потом в NASA и Роскосмосе тщательно стирают, но ты знаешь, что они там были, а дальше этот прибор летит за 200 миллионов километров и прекрасно работает, а ты включаешь компьютер и следишь из кабинета за его работой.

Нельзя не рассказать о проекте нового источника нейтронов…

Все успехи ЛНФ связаны с теми источниками нейтронов, которые мы имеем, благодаря отцам-основателям - это Блохинцев, Франк и Шапиро. Не будь одного из них - не было бы сегодняшней "нейтронки". Смелость, упорство Дмитрия Ивановича, позволившие создать первый импульсный реактор. Это сейчас у нас есть компьютеры, моделирование, а тогда ничего этого не было. Люди что-то считали на логарифмических линейках, параллельно мерили какие-то сечения, конечно, был накоплен колоссальный опыт в Атомном проекте. Я уверен, он здесь максимально использовался. Они за четыре года сделали такой реактор, который Блохинцев сравнивал со спящим драконом, которого вы дергаете за кончик хвоста 10 раз в секунду. Машина получилась уникальная и замечательная, как и все последующие, и это определило научный успех нашей лаборатории. Если мы хотим сохраниться как научный коллектив с высокими результатами, нам жизненно необходим свой новый нейтронный источник. ИБР-2 после модернизации - замечательная машина, но он имеет ограниченный срок службы, примерно до 2035 года. Мы оптимистично надеемся, что сумеем продлить его ресурс. А сооружение современных установок процесс длительный, поэтому мы сейчас полным ходом ведем работы по проектированию нового источника. Я должен выразить огромную благодарность руководству Института, которое признает важность и необходимость этого направления и нас поддерживает. Пока в лабораториях Института есть консенсус, что новый источник нейтронов - это большой проект ОИЯИ, который будет реализовываться на горизонте 2030-х годов.

Это очень сложный и недешевый проект. Мы всегда говорили, что ИБР-2 намного дешевле, чем современные ускорительные источники. В ходе подготовки проекта нового источника члены ПКК начали нас спрашивать о примерной его стоимости. Мы сделали экспертную оценку по проектной документации ГСПИ 1975 года для ИБР-2. Скорректированная стоимость проекта - 26 млн рублей. С учетом курса доллара и его инфляции за это время по данным Центробанка, оценочная стоимость создания ИБР-2 сегодня составила примерно 180 млн долларов. Это существенно дешевле, чем ESS, создание которого оценивается в 2 млрд долларов. Мы претендуем на самый передовой источник, мы хотим иметь среднюю плотность потока, как на ESS, а длительность импульса на порядок меньше, соответственно, импульсная плотность у нас будет на порядок больше. Мы требуем от НИКИЭТ, чтобы они спроектировали нам такую машину, это на пределе их возможностей. Без этого у нас нет будущего, мы обязаны это сделать, это задача будущего руководства лаборатории, даже двух поколений директоров.

В идеале было бы замечательно, если бы ИБР-2 проработал до момента запуска нового источника. Наш опыт и опыт других, особенно российских научных центров, показывает, что если нет своей базовой установки, научный коллектив быстро распадается. У нас такой опыт есть, когда еще работал ИБР-30, и там были и физика конденсированных сред, и физика ядра, а параллельно строился ИБР-2 и установки на нем. Физики смогли плавно перейти с одного источника на другой. Такой вариант был бы идеальным для нас, а как получится - жизнь покажет.

Ольга ТАРАНТИНА,
фото Елены ПУЗЫНИНОЙ