10 декабря исполнилось бы 90 лет со дня рождения одного из авторов концепции высокопоточного пучкового исследовательского реактора ПИК, выдающегося ученого нашего института Юрия Викторовича Петрова (10.12.1928 -25.02.2007 годы).

Вниманию читателей предлагаем две статьи, посвященные памяти этого замечательного человека.

Юрий Викторович Петров родился в Ленинграде в 1928 году. Ему было 13 лет, когда началась война. Для спасения от голода Юру эвакуировали на Кавказ, но и туда пришла война. Юра хорошо учился в школе и знал немецкий, что в дальнейшем ему помогло. Юре повезло, он выжил в это тяжелое время. Его не расстреляли немцы, а русский офицер, рассматривая его дело после освобождения Крыма, решил направить его учиться.

Так Юра снова оказался в Ленинграде. Родители погибли в блокаду, квартира оказалась занятой. Ему только отдали какие-то вещи его семьи. Осталось немного, но там был листочек с формулами, написанными папой. Юра поклялся понять, что там написано и продолжить папино дело. Жить было негде, но его приютили друзья. Какое-то время он жил в семье Иванова, потом известного астрофизика, профессора Физико-Технического института. А поскольку квартира была маленькой и спать было негде – приходилось спать в ванной. Но учеба шла хорошо, хотя и приходилось еще параллельно работать, и после окончания заочно Ленинградского университета Юра попал в Теоретический отдел в Физико-технический институт. Руководителем теоретического отдела тогда был Илья Миронович Шмушкевич. Теоретический отдел занимал в физтехе в Лесном несколько комнат. В одной из комнат каждую неделю проводились семинары. Все сотрудники теоротдела должны были по очереди делать обзоры текущей научной литературы – а это были в основном статьи из американского журнала Physical Review. Тематика статей была связана с ядерной физикой. Для исследований по ядерной физике руководством Физтеха и Академии наук тогда было принято решение строить в Гатчине ядерный реактор. Разобраться с физикой работы ядерного реактора было поручено Теоретическому отделу института. Одна из статей в «Физическом ревю» касалась тонкого вопроса резонансного поглощения нейтронов ядрами урана с атомным номером 238 при их замедлении от энергий миллион электрон-вольт, с которыми они рождаются, до сотых долей электрон-вольта, где они вызывают деление ядер урана с атомным номером 235. А там как в естественной смеси изотопов урана полезные ядра урана-235 составляют только маленькую долю, это составляло большую проблему в физике реакторов. Над этой проблемой работали крупные теоретики, такие как Гуревич, Померанчук, А.Д. Галанин, Ф.Л. Шапиро, А.М. Вейнберг, Е. П. Вигнер. Разобраться с этим Шмушкевич поручил Юрию Викторовичу. Через некоторое время Юрий Викторович сделал семинар, но никто ничего не понял. Тогда Шмушкевич организовал небольшую группу, куда вошел также Алексей Николаевич Ерыкалов, тандем с которым у Юрия Викторовича сохранился на всю жизнь, чтобы разобраться с реакторной физикой и доложить. Юрий Викторович, сосредоточившись на реакторной науке, сделал тогда и опубликовал работу по резонансной самоэкранировке поглощения нейтронов в плотных урановых решетках. Нужно сказать, что уже в этой, одной из первых своих работ, Юрий Викторович превзошел классиков. Приближение для учета резонансов оказалось настолько хорошим, что его в дальнейшем улучшили и использовали для расчета реакторов во всем мире.

Реакторная группа же в Теоретическом отделе продолжала работать, и ее задачей стали теоретические расчеты сооружаемого в Гатчине ядерного реактора. Все расчеты тогда выполнялись на калькуляторах. Поэтому группа еще выросла за счет молодых девушек программисток: Лидия Котова и Татьяна Смирнова были включены в штат. А всю физику при составлении уравнений обеспечивали несколько молодых научных сотрудников под руководством Юрия Викторовича. Проектирование и сооружение реактора ВВР-М проходило в рекордные сроки. Группе фактически пришлось переместиться в Гатчину, чтобы быть поближе к Отделу физики и техники реакторов и конструкторскому отделу, которые непосредственно отвечали за строительство реактора. Первоначально группа работала в доме на углу улицы Гагарина и проспекта 25 Октября, в этом доме сейчас находится продуктовый “Атомный магазин”. Быстро были освоены многогрупповые методы расчета реакторов и проведен первый расчет конфигурации активной зоны реактора с выходом на критичность. Как известно, в конце декабря 1959 года был проведен физический пуск реактора, критичность была достигнута и были получены первые нейтроны для научных исследований. Но работа теоретической группы реакторов на этом не закончилась. Оставались вопросы улучшения точности расчетов, улучшения параметров реактора. А постепенно встал вопрос и разработки концепции нового высокопоточного реактора для научных исследований. И всем этим активно занялась группа под руководством Юрия Викторовича.

Кроме реакторщиков в теоротделе свои интересы с Гатчиной связывали ядерщики под руководством Абрама Федоровича Слива, а также специалисты по физике высоких энергий под руководством Владимира Наумовича Грибова. Тогда в Гатчине было решено построить кроме реактора еще ускоритель - синхроциклотрон на энергию 1 ГэВ. И когда в 1971 году был организован Ленинградский институт ядерной физики, в нем был также Отдел теоретической физики под руководством В.Н. Грибова. Одним из секторов в отделе стал сектор ядерных реакторов под руководством Юрия Викторовича Петрова. Это было золотое время Теоретического отдела ЛИЯФ. Репутация теоротдела в мире была очень высокой, многие крупные ученые приезжали и выступали на семинарах у Грибова. Юрий Викторович тогда активно занялся вопросами мю-катализа. В этом он активно сотрудничал с Курчатовским институтом, Институтом Физики высоких энергий, а также с Институтом ядерных исследований Академии наук. Им была предложена и развивалась концепция гибридного мезокаталитического реактора. В таком реакторе можно утилизировать термоядерную энергию синтеза ядер дейтерия и трития в присутствии мю-мезонов. И все это при низких температурах без необходимости создавать высокотемпературную плазму. Правда, для того, чтобы получить мю-мезон, нужно было затратить определенную энергию. Но один рожденный мю-мезон может катализировать до ста синтезов изотопов водорода. И все же баланс был отрицательный – энергии требовалось затратить больше, чем можно было утилизировать. Но это, если не использовать высокоэнергетические нейтроны, генерируемые при синтезе. Идею как их использовать и предложил Юрий Викторович и разрабатывал совместно с Эмилем Сахновским и Вадимом Кузьминовым. Нужно окружить мезокаталитический реактор бланкетом из ядер урана-238: высокоэнергетическое деление ядер урана даст недостающую энергию. Концепция такого гибридного реактора была разработана, но пока не реализована. Все дело в цене. Цена одного киловатт-часа электроэнергии в быстрых реакторах, где также утилизируется уран-238, получается меньше, чем в таком гибридном реакторе, и весь мир пока пошел по пути быстрых реакторов. Но тут вопрос в дешевом высокоточном ускорителе. Если он будет создан, то концепция гибридного мезакаталитического реактора может обрести вторую жизнь.

Параллельно сектор ядерных реакторов работал над концепцией высокопоточного реактора для научных исследований – он получил название реактора ПИК. Его сооружение также планировалось в Гатчине. Название этого реактора символическое. Это действительно предел, чего можно достичь в стационарных реакторах. Прошло уже больше 40 лет, и ничего лучшего в мире не создано. Основываясь на концепции реактора ПИК, в мире было построено несколько реакторов, но все они существенно меньшей мощности, чем ПИК. Концепция реактора ПИК идеально подходит для исследований на выведенных пучках. Использование тяжеловодного отражателя, где размещены каналы, выводящие нейтроны, позволяет гибко изменять конфигурацию каналов. Это большое преимущество для такого типа реакторов. Два других мировых высокопоточных реактора имеют бериллиевый отражатель. Здесь менять конфигурацию каналов намного сложнее. Сейчас планируется энергетический пуск реактора на следующий год. Он будет запускаться в конфигурации, разработанной в то время.

Я начал работать в секторе в конце 1995 года. Работать приходилось и для ПИКа, а параллельно мы разрабатывали интенсивный источник 14 МэВ’ных нейтронов для термоядерных исследований. Коллаборация включала институты России, а также Италии и Австрии, в частности, институт ENA в Болонье. Италия планировала построить такой источник у себя. В свою первую длительную зарубежную командировку я поехал в Италию благодаря Юрию Викторовичу в конце 1998 года. К сожалению, и тут все уперлось в отсутствие хорошего ускорителя, хотя участие в коллаборации принимал известный специалист по ускорительной технике Карло Руббиа, разработчик протон-антипротонного коллайдера. Помню нашу поездку с Юрием Викторовичем на международную конференцию по Термоядерным реакторам в НИИЭФА в Колпино. Термоядерное сообщество больше склонялось к созданию такого источника на основе высокотемпературной плазмы, и поэтому наш доклад был конкурентным для других разработок. Нам посоветовали ехать в Колпино через Пушкин, якобы оттуда идет прямой поезд. Когда утром мы приехали в Пушкин, то ни встречающих там не было, ни поезда оттуда не шли. Несмотря на малое оставшееся время, мы все равно успели к началу нашей сессии, и Юрий Викторович сделал замечательный доклад. В следующие дни Юрий Викторович перезнакомился со многими видными специалистами по термоядерным реакторам, и еще долго ему приходили оттиски статей по этой тематике. Последней конференцией на эту тему была международная конференция в Израиле в 2001 году, куда Юрий Викторович тоже ездил с докладом.

Другим международным проектом, в котором мы участвовали, было обоснование безопасности реактора FRM-II в Мюнхене. Это тоже высокопоточный исследовательский ядерный реактор с тяжеловодным отражателем, но на меньшую мощность – 20 МВт. Несмотря на то, что его мощность меньше чем в реакторе ПИК в 5 раз, плотность потока нейтронов в отражателе меньше, чем в ПИКе всего в 2 раза. Это удается достичь за счет оптимальной конфигурации активной зоны и использования в конструкции малопоглощающих материалов. Благодаря интенсивной работе всего сектора было показано, что строящийся реактор безопасен в определенном диапазоне параметров для вводимой дополнительной реактивности. Нами была также улучшена компьютерная модель реактора. Последняя международная конференция по исследовательским реакторам (IGORR), на которую ездил Юрий Викторович, состоялась в Мюнхене. На ней был представлен наш совместный доклад по реактору FRM-II c разработчиками этого реактора профессорами Бенингом и Нудингом. Реактор FRM-II был запущен в 2004 году. С тех пор реактор успешно функционирует.

Близилось время запуска и реактора ПИК. Первым делом нужно было аттестовать компьютерный код для сопровождения реактора. Без такой программы реактор не запустить. И Юрий Викторович взялся за это трудное дело несмотря на возраст и уже заметно пошатнувшееся здоровье. Было принято нестандартное решение аттестовать для этого прецизионный код MCNP. Несмотря на сомнения многих, в том числе в составе аттестационной комиссии при Курчатовском институте, код в итоге был аттестован. И сейчас ясно, что это было правильное решение. Это позволило в дальнейшем обосновывать безопасность нашего реактора с рекордной точностью, в которой никто не сомневается.

Юрий Викторович был душой Теоретического отдела. Каждый раз на традиционном чаепитии в конце официального, но не фактического, рабочего дня он рассказывал что-то интересное из науки или просто из жизни. Так у него была мечта с молодости – побывать, как Робинзон Крузо, на необитаемом острове. И только к концу жизни он смог осуществить эту мечту. После получения премии имени Александра фон Гумбольдта он поехал на острова архипелага Туамоту в Тихом океане на целый месяц. Там он договорился с местными жителями, чтобы они отвезли его на необитаемый остров, а через месяц забрали обратно. Вероятно, проживая на острове этот месяц, Юрий Викторович задумывался, в том числе и над тем, чего он сумел достичь в своей жизни. Сделано было не так уж мало. Во всяком случае, реактор ПИК надолго останется в истории мировой науки.

Юрий Викторович умел дружить. У него было много друзей среди ученых в мире и в России. Помню, Юрий Викторович уже сильно болел, а в наш институт приехал профессор Бенинг из Германии. И он непременно хотел увидеть Юрия Викторовича. А когда Юрий Викторович узнал, что к нему приедет его друг профессор Иванов, то он сел в своей квартире у двери на стул и все время ждал его прихода.

Ездил Юрий Викторович и на похороны своего друга и учителя Владимира Наумовича Грибова в Венгрию. Его смерть была очень неожиданной, многое осталось незавершенным. Многое не успел и Юрий Викторович. Не дожил немного до физпуска реактора ПИК, но и не переживал за перевод нашего института из Академии наук в Курчатовский центр. Хотя Юрий Викторович много занимался практическими делами, но фундаментальная наука всегда оставалась для него на первом месте. Навсегда останется в науке предсказанное Юрием Викторовичем ускорение нейтронов, постоянство фундаментальных констант в реакторе в Окло, исследования по реакторам и мюонному катализу. И все надеются на то, что его знаменитая “теорема”- шутка о времени пуска реактора ПИК все же будет нарушена.

Михаил Онегин