Год назад на 83-ем году жизни от нас ушел Николай Николаевич Чернов – замечательный человек, талантливый инженер-физик, доктор технических наук, профессор, внесший большой вклад в становление и развитие Петербургского института ядерной физики в Гатчине. Особо важным был его вклад в создание в Гатчине уникального ускорителя заряженных частиц - синхроциклотрона на энергию протонов 1000 МэВ.

Николай Николаевич Чернов, коренной ленинградец, переживший в годы войны блокаду Ленинграда. Как и многие физики ПИЯФ, он окончил знаменитый Физико-технический факультет Ленинградского Политехнического института. После окончания института в 1955 году он поступил на работу в Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе (ФТИ) в Ленинграде в лабораторию профессора А. П. Комара, где специализировался по ускорительной физике и технике. В скором времени он стал главным инженером создаваемого в то время в ФТИ ускорителя - электронного синхротрона на энергию электронов 100 МэВ, ориентированного на исследования в области ядерной физики. По результатам работ по усовершенствованию этого ускорителя Николай Николаевич защитил кандидатскую диссертацию.

В 1963 году лаборатория профессора А. П. Комара была переведена в Гатчинский филиал ФТИ (теперь ПИЯФ им. Б. П. Константинова), где тогда начинались работы по сооружению крупнейшего на тот момент ускорителя – протонного синхроциклотрона на энергию протонов 1000 МэВ. Николай Николаевич, будучи уже опытным специалистом в ускорительной технике, активно включился в работу коллектива, занятого созданием и наладкой нового гигантского ускорителя. Сооружение в Гатчине протонного синхроциклотрона имеет свою непростую историю. К этому времени в мире уже действовали синхроциклотроны на энергию 600 МэВ в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне в СССР и на энергию 740 МэВ в США. Решение о строительстве в Гатчине самого крупного в мире синхроциклотрона было принято в шестидесятых годах прошлого столетия. Проектирование этого ускорителя было поручено ленинградским институтам: НИИ Электрофизической аппаратуры им. Х.Х.Ефремова и ФТИ.

В Гатчине, в Орловой Роще, где уже сооружался исследовательский нейтронный реактор, был построен комплекс зданий ускорителя с системами инженерного обеспечения: системой электропитания с установочной мощностью 15 МВт, системой водоохлаждения с градирней на 8 МВт, системой специальной вентиляции активированного воздуха и т. д. Сам ускоритель размещался в специальном помещении – в зале диаметром 32 метра со стеной из тяжелого бетона толщиной до 8 метров для биологической защиты от излучения. Основным элементом ускорителя являлся гигантский магнит весом 7800 тонн с диаметром полюсов магнита 7 метров, зазором между полюсами магнита 0.5 м, с током в обмотках 5000 ампер. До сих пор это самый большой в мире магнит с неразделёнными секторами. Ускоряющая система ускорителя состояла из высокочастотного резонатора, т. н. дуанта размером 3 на 7 метров, который должен был обеспечить ускорение протонов с учетом изменения частоты обращения протонов в магнитном поле от 31 до 13 МегаГерц. Заметим, что к тому времени в мире еще не было опыта создания ускоряющих систем с таким большим перекрытием по частоте.

Н.Н. Чернов второй слева

В процессе сооружения ускорителя в проект вносились существенные корректировки и усовершенствования. В частности, впервые в СССР была разработана и осуществлена высокоточная автоматическая система для магнитных измерений, что обеспечило формирование необходимого распределения магнитного поля в беспрецедентно большом объеме поля с беспрецедентно высокой точностью. Полная топография поля состояла из измерений в 5000 точках и снималась за восьмичасовую рабочую смену. В результате удалось с хорошей точностью получить требуемое распределение магнитного поля в магните.

Однако при настройке ускоряющей системы возникли большие трудности, т. к. не удавалось получить необходимое перекрытие по частоте в 2.3 раза для такой громоздкой ускоряющей системы с распределёнными параметрами. В этой драматической ситуации комиссия из Академии Наук СССР под руководством чл-корр. АН В.П.Джелепова и доктора ф.-м. наук В. П. Дмитриевского предложила остановить выполнение проекта из-за его технической неосуществимости. Академик Флёров предлагал переделать ускоритель под циклотрон тяжёлых ионов. В этих условиях дирекция Гатчинского филиала ФТИ приняла смелое решение - взять на себя всю ответственность и доводить строительство и наладку ускорителя своими силами. Н. Н. Чернов был одним из самых активных сторонников решения о доведении проекта до победного конца своими силами. На первом этапе удалось запустить ускоритель, но на неполную энергию в 750 МэВ. В дальнейшем именно Николай Николаевич предложил модификацию вариатора частоты, которая позволила увеличить перекрытие по частоте и получить проектную энергию 1000 МэВ. В ускорительном отделе вставку в вариатор частоты назвали «рогами Чернова». Это был один из решающих этапов в создании всего ускорителя.

Параллельно с этими работами велись расчёты на интенсивно внедряемых в то время компьютерах и инженерные разработки новой высокоэффективной системы вывода протонного пучка из ускорителя. Николай Николаевич принимал активное участие в реализации этого проекта. В результате была создана новая широко - апертурная система вывода с эффективностью в пять раз превышающей лучшие мировые достижения. Следующим проектом, где Николай Николаевич внес решающий вклад, была система временной растяжки пучка (система увеличения временной длительности выведенного протонного пучка). Была разработана оригинальная система, обеспечившая рекордную для таких ускорителей длительность выведенного пучка. На основе этих разработок Н. Н. Чернов защитил докторскую диссертацию.

Гатчинский синхроциклотрон успешно работает уже более сорока лет. С его помощью был выполнен целый ряд физических исследований, получивших мировое признание. В разное время в этих исследованиях принимали участие ученые из Франции, США, Германии, Японии, Италии. И хотя с момента запуска Гатчинского синхроциклотрона появились новые методы ускорения частиц, в разных странах были сооружены ускорители высоких и сверхвысоких энергий, а при энергиях меньших 1000 МэВ созданы интенсивные «мезонные фабрики», тем не менее, актуальность исследований на нашем ускорителе сохраняется и сегодня, особенно в области ядерной физики и радиационных испытаний аппаратуры и материалов. Мировую известность имеет успешный опыт использования протонного пучка с энергией 1000 МэВ для лечения заболеваний головного мозга. К настоящему времени курс протонной терапии на нашем ускорителе прошли более 1300 пациентов. Решением Правительства РФ Гатчинский синхроциклотрон внесен в список “ Уникальные установки Российской Федерации”.

В последние годы Николай Николаевич возглавлял Лабораторию криогенной и сверхпроводящей техники, где под его руководством разрабатывались различные установки для экспериментальной физики. Он был руководителем двух международных проектов. Успешная работа по этим проектам позволила создать высоко квалифицированный научный коллектив, который в настоящее время осуществляет эксперименты мирового класса в международных научных центрах.

В личном плане Николай Николаевич был обаятельным, доброжелательным человеком, высокого двухметрового роста, с настоящим русским характером, но без вредных привычек. Он всегда держал своё слово. Он был человеком разносторонних интересов – заядлым автолюбителем, радиолюбителем, а в последние годы и дачником. Везде он делал разнообразные рукодельные придумки, и в этом проявлялся его технический талант. С ним было удобно и приятно работать и отдыхать. Светлые воспоминания о нём сохранятся в сердцах всех, кто его знал. После себя он оставил добрую память, а его разработки и вклад в ускорительную и криогенную науку и технику ещё долго будут служить людям и одновременно являться памятником его трудов.

Руководитель Отделения Физики Высоких Энергий член-корр. РАН А.А.Воробьев

Зав. лаборатории физики и техники ускорителей Г.А. Рябов

Зав. лаборатории криогенной и сверхпроводящей техники А.А.Васильев