Юрию Эрастовичу Пенионжкевичу, вся научная жизнь которого связана с Лабораторией ядерных реакций ОИЯИ, 6 апреля исполнилось 75 лет. О некоторых особенностях этой жизни юбиляр рассказал корреспонденту газеты "Еженедельник ОИЯИ".
- Какой была прошедшая семилетка ОИЯИ для развития того направления ядерной физики, которым занимается ваш коллектив?
- В этот период мы активно занимались исследованиями с использованием пучков экзотических ядер для обнаружения новых эффектов, связанных с особенностями их взаимодействия. Это были необычные ядра, имеющие кластерную структуру и нейтронное гало. Естественно было предположить, что их необычная структура должна проявляться в механизме взаимодействия с другими ядрами. Между тем эксперименты были достаточно сложными, так как требовали высокой эффективности аппаратуры из-за малой интенсивности пучков радиоактивных ядер и высокого разрешения по энергии, массе и заряду образующихся продуктов реакции. Нам удалось создать соответствующую методику и использовать ее на пучках экзотических ядер (6,8Не, 9,11Li и других).
Конечно, большое значение в успехах этих экспериментов имели уникальные пучки высокой интенсивности, получаемые на наших ускорителях. Практически это была одна команда ускорительщиков и физиков, которые понимали друг друга и стремились к одной цели — получению результата на ускорителе и на физической установке. Нами был обнаружен новый интересный эффект глубоко подбарьерных реакций с галообразными ядрами. Наши теоретики смогли объяснить этот эффект и придумали для него новый механизм — последовательное слияние ядер. Это имело важное значение не только для фундаментальной физики, но и для смежных областей науки, например астрофизики, так как в корне меняло весь сценарий нуклеосинтеза в области легких ядер. За эти работы в течение семилетки мы были трижды удостоены премий ОИЯИ. Вместе с коллегами из Франции профессорами С.Галесом и Д.Гиймо-Мюллер я получил премию имени Г.Н.Флерова. Мы продолжали сотрудничество с французским национальным центром ГАНИЛ и Институтом ядерной физики в Орсэ. Здесь в экспериментах используется аппаратура, изготовленная в нашем секторе, — система диагностики пучков CAVIAR и нейтронный детектор 4-геометрии. Эти работы поддержаны грантами Министерства науки Франции (CNRS) и Национального института ядерной физики (IN2P3). И что особенно приятно, по материалам этой совместной работы нашими молодыми коллегами были защищены диссертации.
- Кстати, о молодых. Отсюда, пожалуйста, чуть подробнее…
- Средний возраст сотрудников сектора около 60 лет. Мы понимаем, что необходим приток молодежи, и делаем все, чтобы такое вливание произошло. Я с коллегами веду курс физики тяжелых ионов в Национальном исследовательском ядерном университете «МИФИ» на 11-й кафедре (зав. кафедрой В.А.Матвеев). Студенты старших курсов проходят у нас практику. Они зачислены в ЛЯР и получают половину оклада инженера. Мы также ведем курс физики тяжелых ионов вахтовым способом в Воронежском государственном университете и Национальном университете имени Л.Н.Гумилева в Астане. Установили контакты с Приволжским федеральным университетом в Казани. Сейчас у нас трудятся пять магистров из этих вузов. Они являются полноценными сотрудниками сектора, участвуют в экспериментах на ускорителях. Здесь надо поблагодарить руководство УНЦ за ту большую помощь, которую оно оказывает в учебном процессе и организационных делах.
- Как формировался ваш коллектив?
- Это было давно. Тогда в ЛЯР не было ни секторов, ни начальников. Были тематические группы, которые занимались актуальными, по мнению Георгия Николаевича Флерова, исследованиями. В группе было шесть молодых человек. Руководил нами тогда еще молодой кандидат наук Ю.Ц.Оганесян. Что мне навсегда запомнилось… Когда мы, студенты Воронежского университета, приехали в ЛЯР на диплом, принял нас директор ЛЯР, тогда еще член-корреспондент АН СССР Георгий Николаевич Флеров, о котором мы были много наслышаны в связи с атомной проблемой и письмом Сталину. Он лично занимался подбором кадров в молодую тогда лабораторию и лично беседовал с каждым, попадавшим в ее лоно. При этом вместе с нами он пригласил к себе уже ведущих тогда специалистов — Оганесяна, Донца, Друина и Карнаухова. Только потом я понял, что он лично формировал научные коллективы под этих ученых и подбирал на свое усмотрение молодые кадры именно для них. Вот тогда после собеседования я был отдан в группу Оганесяна, который согласился меня взять к себе на диплом, и с тех пор уже около 50 лет работаю с ним, считая себя его учеником.
В нашей группе работали Сергей Карамян, Иван Кузнецов, Борис Пустыльник, Юрий Музычка и два аспиранта из Таджикистана. Тогда Ю.Ц. еще занимался ускорителями, но уже «прикипел» к физике ядерных реакций, и мы с согласия Г.Н. стали заниматься интереснейшей, насколько я тогда понимал со слов старших товарищей, проблемой — делением тяжелых возбужденных атомных ядер. Молодость и энтузиазм делали нас настолько фанатиками своего дела, что мы по нескольку суток, практически до конца экспериментов на ускорителе, не уходили домой. Ю.Ц. привез нам из Еревана джезву для варки кофе, и мы все превратились в кофеманов. Крепкий молотый кофе спасал нас от хронического недосыпания.
Часто к нам в измерительный центр заглядывал Г.Н. и интересовался результатами. Мы тогда впервые обнаружили последовательное тройное деление ядер (именно за это открытие и получили премию Ленинского комсомола) — процесс, являющийся одним из каналов распада сверхтяжелых составных ядер, которые могли привести к образованию сверхтяжелых элементов. Конечно, большую роль в выборе научной тематики сектора сыграл Георгий Николаевич Флеров. Характер основателя нашей лаборатории, не терпящий застоя и долгого скрупулезного изучения того или иного явления («Мы не палата мер и весов» — так он любил выражаться), приводил к тому, что уже через несколько лет он требовал резко поменять тематику исследований, так как старая, одобренная или предложенная им самим, уже не казалась ему актуальной. Таким образом, мы непрерывно меняли методики и установки и начинали заниматься новыми для нас исследованиями. С одной стороны, это было интересно и заставляло нас активно участвовать в самых интересных направлениях физики тяжелых ионов. С другой стороны, зачастую приводило к довольно поверхностному изучению отдельных проблем и потере приоритета в обнаруженных нами явлениях.
В конце 70-х годов нашей группой на установке ДЭМАС были впервые обнаружены оболочечные эффекты в характеристиках деления тяжелых ядерных систем, мы наблюдали кумулятивный эффект при образовании частиц высокой энергии, обнаружили новые закономерности образования ядер в реакциях передачи нуклонов (кстати этому была посвящена моя кандидатская диссертация, которую я защитил в 28 лет). Однако эти результаты после нас были детально исследованы в других лабораториях и там были признаны в качестве новых явлений с соответствующим приоритетом. Таким образом, стало видно, насколько широки и многообразны исследования механизмов ядерных реакций на тяжелых ионах. Полученные результаты содержали совершенно новую и даже подчас неожиданную информацию и существенно расширили наши знания и понимание ядерно-физических явлений в области высоковозбужденных ядер. Подобные исследования механизма реакций не только со стабильными, но и радиоактивными пучками продолжаются в нашем секторе до сих пор.
В это же время нами был создан на пучке циклотрона У-400 прецизионный магнитный спектрометр МСП-144, который обладал высоким разрешением по импульсу и широкой фокальной плоскостью. Это позволяло идентифицировать многочисленные продукты ядерных реакций и с высоким разрешением по энергии и координате измерять их характеристики. На этом спектрометре был проведен цикл исследований по изучению реакций с вылетом быстрых заряженных частиц. Нами было обнаружено, что при взаимодействии двух ядер под передними углами могут рождаться высокоэнергетические частицы с максимально возможными энергиями (вблизи т.н. кинематического предела). Мы увлеклись этими исследованиями, тем более что подобных экспериментов в мире не делалось. Здесь большую роль сыграли коллеги К.Борча, Э.Герлик, Р.Калпакчиева, Нгуен Хуай Тьяу, Н.К.Скобелев, А.В.Белозеров. Таким образом, по настоянию Г.Н. мы начали заниматься синтезом и исследованием свойств супернейтронных ядер легчайших элементов. Это сверхтяжелые изотопы водорода, гелия, лития и бериллия. И в дальнейшем нисколько не пожалели, что занялись именно этими исследованиями.
Здесь с использованием МСП-144 были синтезированы ядра на границах нейтронной стабильности и обнаружены резонансные состояния в ядерных системах за границами стабильности. Так в семидесятые годы по инициативе Георгия Николаевича в ЛЯР возникло еще одно новое направление — экзотические ядра и пучки радиоактивных ядер. Он до конца жизни поддерживал это направление. Оно и до сих пор является основным для нашего сектора.
- Какие задачи решаете в новой семилетке?
- Как-то разогнавшись в прошлой семилетке и получив интересные результаты, мы думаем нарастить наши методические возможности и с еще большим энтузиазмом вгрызаться в границы нуклонной стабильности. Здесь мы рассчитываем на использование нового магнитного анализатора высокого разрешения (установка МАВР), которую думаем запустить в следующем году. Это позволит в пять раз увеличить эффективность эксперимента. В это время должен быть модернизирован ускоритель У-400М, и существенно расширится диапазон частиц и энергий. Это позволит на новом уровне решать задачи по синтезу и исследованию свойств экзотических ядер у границ нуклонной стабильности. Я надеюсь на молодое поколение, которое с энтузиазмом продолжит начатое нами дело. Ну а наша задача — передать нашим преемникам тот опыт и знания, которые мы копили десятилетиями. Кстати, я хочу издать учебное пособие по экспериментальной физике тяжелых ионов, которое, надеюсь, поможет нашим молодым коллегам быстрее включиться в исследования. Большая надежда на контакт с теоретиками, без которых невозможна интерпретация полученных в эксперименте результатов. Надеемся расширить наше международное сотрудничество, в первую очередь с ускорительным центром ГАНИЛ (Франция), где создается одна из мощнейших фабрик пучков радиоактивных ядер SPIRAL2. Здесь мы уже участвуем в нескольких проектах. Продолжим сотрудничество с Циклотронной лабораторией Ювяскюльского университета (Финляндия) по изучению ядерных реакций и свойств ядер у границ нуклонной стабильности. В прошлом году мы начали обсуждать возможности совместных исследований реакций на пучках радиоактивных ядер Циклотронной лаборатории Техасского университета (США), и уже в этом году по нашему предложению будет проведен первый эксперимент. Надеюсь, что это сотрудничество будет развиваться и дальше. В общем, планов много, желаний на их реализацию тоже хватает.
- Не мешает ли основной научной работе так называемая текучка?
- Лаборатория ядерных реакций давно перешла на структуру, соответствующую проектам, и сектора практически создаются под конкретные проблемы. Отделы в научных подразделениях отсутствуют. Это более гибкая система, позволяющая подстраиваться под конкретную возникающую задачу. У нас в проблемно-тематическом плане одна научная тема и подтемы, соответствующие разным проектам. Такая организация исследований позволяет распределять ресурсы: от ускорительного времени до финансирования, — минуя промежуточные инстанции (отделения, отделы). Мне кажется, что такая организация является оптимальной, и подтверждение этому — практически все призовые места в конкурсах научных работ ОИЯИ. Да и текучки стало меньше. Наш небольшой административный аппарат берет на себя большинство организационных функций, существенно освобождая нам время для науки.
Здесь я хотел бы отметить одну, на мой взгляд, важную проблему. Наша молодежь в последние годы перестала готовить диссертации. Трудно предположить, с чем это связано. Скорее всего, подготовка диссертаций требует времени, а роль таких работ обесценилась. Ученая степень не влияет ни на зарплату, ни на продвижение по службе. Мое мнение, что за ученые степени надо существенно повысить доплаты, причем делать это дифференцированно, в зависимости от значимости работы. Ведь удалось повысить доплаты за академические звания.
- Серия ваших конференций EXON по сути не меняется. Конечно, вносятся в программу новые темы, добавляются новые участники, но суть остается. Как идет подготовка к следующей конференции?
- Я не согласен с такой формулировкой. Каждый EXON в последнее время проходит раз в два года. Оказывается, что за это время происходит много научных событий и появляется много новых результатов, так что их набирается на пять дней плотных заседаний. И появляются новые темы для обсуждения, включая прикладные исследования и сверхтяжелые элементы. Мы проводим эти симпозиумы при поддержке российских федеральных университетов в Калининграде, Казани и других городах, поэтому частично программу составляем с учетом интересов университетов.
Эти симпозиумы играют большую роль в выработке программы совместных исследований с ведущими научными центрами мира, интерес к которым все возрастает. Если на первом симпозиуме в 1991 году обсуждались результаты и перспективы сотрудничества между ОИЯИ и научными центрами IN2P3, то уже на прошедшем в октябре 2012 года во Владивостоке к соучредителям присоединились четыре ведущих научных центра — GANIL, RIKEN, GSI и MSU. На этих симпозиумах докладываются результаты совместных исследований и планы коллабораций по созданию экспериментальных установок для совместных исследований на строящихся в этих центрах ускорительных комплексах радиоактивных пучков — SPIRAL-2 в GANIL, FRIBs в МSU, FAIR в GSI, DRIBsIII в Дубне и ускорительный комплекс в RIKEN.
Организация международных симпозиумов по экзотическим ядрам (EXON) стала одной из самых интересных страниц в моей научной жизни. Я горжусь тем, что нам удается организовывать такую представительную и, как следует из отзывов участников, полезную для ученых, инженеров, преподавателей университетов, аспирантов и студентов конференцию, которая проходит на территории Российской Федерации. Конечно, такого уровня научное мероприятие не удалось бы организовать без поддержки дирекции ОИЯИ и Лаборатории ядерных реакций. Я благодарен В.А.Матвееву, М.Г.Иткису, Ю.Ц.Оганесяну и С.Н.Дмитриеву за непосредственное участие в этом симпозиуме и большой вклад в его организацию. Приятно, что руководители ведущих научных центров в области физики тяжелых ионов: FAIR в Германии, SPIRAL2 во Франции, RIKEN в Японии, FRIB facility в MSU США — воспринимают этот симпозиум как свой собственный и активно содействуют его развитию.
Надо заметить, что коллеги из других центров стали устраивать саттелитные симпозиумы по экзотическим ядрам, продолжая наши традиции. Так, в 2013 году конференция по экзотическим ядрам прошла в Кейптауне (Южная Африка), а в 2014 году — в Варне (Болгария). Сейчас мы уже начали готовиться к следующему EXON-2018 в Петрозаводске. Завязали контакты с физиками из Карельского федерального университета, которые очень заинтересованы в этом мероприятии. Как правило, все начинается с вопроса, а при чем здесь мы и экзотические ядра. Однако после нескольких лекций «Экзотические ядра и высокие технологии», которые мы читаем в этих университетах, интерес к нашему мероприятию возрастает и по мере его подготовки и проведения переходит в сплошной восторг и полное взаимопонимание.
- Практически в каждом научном коллективе есть свои традиции, свои праздники, свой фольклор. Не поделитесь?
- Вы могли сами убедиться, что каждый EXON для нас — это и праздник, и уже сложившиеся традиции. Участники приезжают целыми семьями с женами, детьми, внуками. Мы организуем для них специальные программы и экскурсии. Конечно, и внутри лаборатории регулярно отмечаем в нашем буфете события, связанные с юбилеями коллег или очередными премиями ОИЯИ. При такой сложной и напряженной работе без юмора продержаться трудно. Особенно сложно складываются отношения с коллегами, не имеющими этого чувства. Но мы всячески пытаемся его вырабатывать.
У нас в секторе работал коллега экспериментатор, который был склонен к расчетной работе, но терпеть не мог «рукоделия» (то есть заниматься подготовкой аппаратуры к экспериментам). Самым неприятным для него было общение со специалистами механической мастерской, где изготавливались отдельные узлы установки. Ребятам это не нравилось, и они решили его проучить. Каждый день они возлагали ему на стол какую-нибудь замысловатую деталь, найденную на лабораторной свалке, вместе с бланком заказа в мастерскую. Поскольку коллега был человеком исполнительным, он полдня выяснял, что это за деталь. Однако регулярно относил ее вместе с заказом в мастерскую. Когда там накопилось порядочно разных непонятных железок, начальник мастерских, а им тогда был Евгений Михайлович Жмаев, не в пример нашему коллеге обладавший завидным чувством юмора, все-таки решил выяснить, куда же это все может сгодиться. Коллега не смог ничего объяснить, и вся бессмысленность происходящего стала явной… Такой черный юмор вызвал потом гомерический смех у всех, кто был в курсе, а коллега никогда больше не появлялся в мастерской.