6 апреля 2025 года исполнилось 110 лет со дня рождения выдающегося советского физика Федора Львовича Шапиро (1915–1973), члена-корреспондента АН СССР, лауреата Государственной премии СССР в области науки и техники, заместителя директора Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ.
За относительно короткую жизнь Федор Львович успел оставить яркий след в науке и памяти коллег. Предложенные им методы и направления исследований, созданная экспериментальная техника позволили нескольким поколениям физиков получать научные результаты мирового уровня в различных научных центрах.
Судьба сложилась так, что Федор Львович поздно пришел в науку. Он закончил школу в 15 лет и по возрасту не смог поступить в вуз, поэтому он начал учиться в Энерготехникуме ВЭО им. Г. М. Кржижановского и одновременно работать, помогая семье. Во время учебы будущий ученый предложил оригинальный способ превращения тепловой энергии в электрическую и получил авторское свидетельство на это изобретение. В 1935 году после окончания техникума Федор Львович поступил на работу в проектную организацию «Центроэлектромонтаж», где занимался разработкой сложных электроприводов и автоматики. Параллельно он активно интересовался ядерной физикой, и в 1936 году стал студентом физического факультета МГУ. В университете Федор Львович учился блестяще и закончил его с отличием 21 июня 1941 года.
В 1944 году он случайно встретил в трамвае Иммануила Фабелинского, сотрудника Физического института Академии наук (ФИАН), который помнил Федора Шапиро как способного студента, и позже помог ему поступить в аспирантуру к Илье Михайловичу Франку, возглавлявшему лабораторию атомного ядра в ФИАН. При этом Федор Львович продолжал работать в Электропроме, чтобы помогать семье. В 1946 году он стал ассистентом кафедры ядерной физики МГУ, которую возглавлял Илья Михайлович, где за короткое время Шапиро своими руками создал практикум по ядерной физике.
Через год Федор Львович был принят на должность младшего научного сотрудника в ФИАН, где начал заниматься исследованиями глубокоподкритичных уран-графитовых сборок. По этим работам он в 1949 году защитил кандидатскую диссертацию, а затем продолжил активную работу над реализацией метода спектроскопии нейтронов по времени замедления в свинце. На этом спектрометре был впервые обнаружен эффект отклонения сечения радиационного захвата нейтронов ядрами от закона 1/v, который в то время казался универсальным. Впоследствии этот результат стал общепризнанным и вошел в учебники. Кроме того, Федор Львович разработал метод нестационарной диффузии нейтронов в многогрупповом приближении. Эти работы получили высокую оценку и были с успехом доложены на Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии в 1955 году.
Последние 15 лет жизни Федора Львовича неразрывно связаны с ОИЯИ и Дубной, куда его привлек Илья Франк, создававший с 1957 года лабораторию для исследований с нейтронами. Федор Шапиро не только сформировал исследовательскую программу на строящемся в это время в Лаборатории нейтронной физики уникального реактора ИБР (Импульсный Быстрый Реактор), но и собрал коллектив для ее реализации. Кроме того, Федор Львович инициировал на ИБР начало исследований в области физики конденсированных сред. Им был предложен метод обратной геометрии, обладающий большой светосилой и позволяющий изучать тонкие эффекты структуры твердых и жидких тел. Совместно с коллегой из Польши Брониславом Бурасом он предложил новый метод времени пролета для дифракционных исследований структуры вещества, который впоследствии нашел широкое применение. При непосредственном участии Федора Шапиро был реализован метод дифракции нейтронов на структурах в сильных импульсных магнитных полях.
В 1964 году на одном из нейтронных пучков ИБР был успешно осуществлен предложенный Федором Шапиро метод поляризации нейтронов путем их пропускания через поляризованную протонную мишень. Это позволило получить поляризованные нейтроны с энергиями до десятка киловольт, с помощью которых с 60-х и до 90-х годов проводились интенсивные пионерские исследования спин-спиновых взаимодействий, амплитуд рассеяния нейтрона на дейтроне, а также эффектов нарушения пространственной четности во взаимодействии нейтронов с ядрами, включая радиационный захват и ядерное деление.
В 1964 году Федор Львович выступил инициатором нового проекта по созданию более мощного импульсного реактора — ИБР-2. Он был запущен в Лаборатории нейтронной физики в 1984 году и продолжает работать до настоящего времени.
В апреле 1968 года в журнале «Успехи физических наук» вышла статья Федора Шапиро о новом прецизионном методе экспериментальной проверки фундаментального закона обращения времени. В ней он предложил измерять дипольный момент нейтрона, используя очень медленные, движущиеся со скоростями 5-8 м/с нейтроны, которые можно было бы накапливать в ловушке. Эти ультрахолодные нейтроны (УХН), доля которых в Максвелловском тепловом спектре реакторов составляет 10-12, нужно было обнаружить. Под его руководством этот рекордный по своей чувствительности эксперимент был успешно выполнен на реакторе ИБР группой молодых исследователей. Через несколько лет было официально зарегистрировано открытие УХН, использование которых для фундаментальных и прикладных исследований продолжается и сегодня.
Федор Львович читал лекции в МГУ. Его лекции отличались ясностью изложения и глубиной подачи материала. В 1965 году он стал профессором, а в 1968 году был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР. Это было достойным признанием его заслуг в фундаментальной ядерной физике и области изучения строения вещества.
О том, какое впечатление личность этого человека производила на современников, можно найти в собранных и изданных после его безвременной кончины воспоминаниях. Ученики Федора Львовича более 50 лет собираются дважды в год — в день рождения и день памяти — чтобы вспомнить своего учителя.
О Федоре Шапиро снято несколько документальных фильмов, собран и издан сборник его научных трудов, а в начале аллеи имени Шапиро, у центрального входа в административное здание Лаборатории нейтронной физики, установлена скульптурная композиция, посвященная И. М. Франку и Ф. Л. Шапиро. Самые яркие научные достижения молодых сотрудников ЛНФ ежегодно отмечаются и поощряются стипендией имени Шапиро.
В настоящее время заканчивается подготовка к изданию книги-альбома «Федор Львович Шапиро. Портрет на фоне эпохи». Данный альбом является попыткой погрузить читателей в те времена, когда воспитывался характер Федора Львовича, формировались его научные интересы, возникали оригинальные идеи, создавалась научная школа. История жизни таких выдающихся личностей как Федор Львович Шапиро послужит важным ориентиром для молодых ученых, которые смогут дать достойную оценку не только своим жизненным ценностям, но и научным стремлениям.
Имя ученого вписано в историю Объединенного института ядерных исследований, память о работе с ним бережно хранят и стараются передать новым поколениям сотрудников ветераны ОИЯИ.
