Наш советский итальянский физик

22 августа 2013 года исполняется 100 лет со дня рождения выдающегося итальянского и советского физика Бруно Понтекорво.

Б. Понтекорво родился в городе Пизе (Италия) в большой семье предпринимателя Массимо Понтекорво. У Бруно было 5 братьев и 3 сестры.

Джило, брат Бруно Понтекорво, стал кинорежиссером. Поставленные им художественные фильмы «Капо» и «Битва за Алжир» приобрели мировую известность. Другой брат, Гвидо, стал исследователем-генетиком.

В детстве родители Бруно часто говорили о том, кто из их детей и в чем был самый-самый. Самым умным признавали Гвидо, самым серьезным – Паоло, самой воспитанной – Джулиану, самый добрым, но и самым ограниченным – Бруно.

Однако в 1933 году Бруно Понтекорво окончил Римский университет и начал работать в лаборатории Энрико Ферми.

Наблюдательный Бруно обратил внимание на то, что облучаемое нейтронами серебро, лежащее на деревянном бруске, становится более радиоактивным, чем такое же серебро, лежащее на мраморном столе.

Энрико Ферми догадался, что дерево (точнее, входящие в его состав легкие атомы водорода) замедляет нейтроны и, тем самым, увеличивает вероятность их захвата ядрами серебра. Если это так, то обычная вода (Н₂О) должна замедлять нейтроны ещё сильнее. 22 октября 1934 года Э. Ферми провел эксперимент в университетском фонтане. В этом эксперименте радиоактивность серебра увеличилась в 1,5 раза.

С 1936 года Б. Понтекорво работает в Париже в лаборатории Фредерика и Ирэн Жолио-Кюри. Здесь он знакомится с итальянскими эмигрантами-коммунистами и затем вступает в Коммунистическую партию Италии. По воспоминаниям советского разведчика П.А.Судоплатова, во время работы с Ферми Понтекорво вошёл в контакт с советской разведкой.

Во Франции Б. Понтекорво занимается поиском ядерных изомеров. Ядерный изомер – это возбужденное, но медленно распадающееся ядро. Ядерную изомерию открыл в 1921 году О. Ган. В 1935 году И.В. Курчатов с соавторами обнаружили ядерные изомеры у брома.

В 1938 году Б. Понтекорво обнаружил ядерную изомерию у кадмия, облучаемого быстрыми нейтронами.

Начиная со середины 1940-х годов в центре внимания Б. Понтекоро оказывается нейтрино.

Еще в конце 1920-х годов, после появления квантовой механики, физики столкнулись с непонятным явлением. По теории считалось, что при бета-распаде из ядра должны вылетать электроны строго определенной энергии. Однако опыты показывали совершенно другое: спектр энергии вылетающих из ядра электронов был непрерывным. На конференции в 1931 году Нильс Бор высказал радикальное предположение, что закон сохранения энергии в микромире не выполняется. Однако его ученик В. Паули выдвинул другую, не столь радикальную идею. Он предположил, что при бета распаде вылетает еще одна частица с очень малой массой, фактически не взаимодействующая с веществом. Паули назвал эту частицу нейтроном. По иронии судьбы в 1932 году Дж. Чедвик дал такое же название открытой им тяжелой частице, входящей в состав атомных ядер. Энрико Ферми предложил оставить название нейтрон для частицы, открытой Дж. Чедвиком, а тогда ещё чисто гипотетическую частицу, о которой говорил Паули, назвать нейтрончиком (по итальянски – нейтрино). Эти названия стали общепринятыми.

В своих популярных статьях Б. Понтекорво ласково называл нейтрино «воришкой энергии».

В истории науки Бруно Понтекорво известен прежде всего как основоположник физики нейтрино высоких энергий.

В 1946 году Б. Понтекорво выдвигает предположение о «слабых взаимодействиях», 4-ой (наряду с гравитационными, электромагнитными и сильными взаимодействиями) универсальной силе, действующей в природе, что также дало в руки исследователей новые методы изучения нейтрино.

После начала Второй мировой войны и падения Парижа Понтекорво с семьёй эмигрировал сначала в Испанию, а затем переехал в США, где работал в нефтяной компании в Оклахоме. Там он разработал геофизический метод исследования нефтяных скважин с помощью источника нейтронов.

В 1943 Понтекорво пригласили в Канаду, где он участвовал в создании и запуске большого исследовательского реактора на тяжёлой воде в Чок-Ривере, а в 1946 году предложил метод детектирования нейтрино с помощью реакции превращения ядер хлора в ядра радиоактивного аргона.

Вместе с тем, Б. Понтекорво отказался от участия в американском ядерном проекте.

В 1948-1950-х он работал в Англии и с января 51-го года должен был возглавить кафедру физики в Университете Ливерпуля.

31 августа 1950 года Бруно Понтекорво с женой и тремя детьми, отдыхая в Италии, таинственным образом исчезает. Только в середине 1950-х годов на Западе становится известным, что Понтекорво с семьей перебрался в Советский Союз. Тогда, уже в сентябре 1950-го, он приступил к работе, занимался исследованием элементарных частиц на самом мощном протонном ускорителе того времени, в так называемой Электрофизической лаборатории Академии наук (ЭФЛАН) на севере Московской области, в будущей Дубне; позднее лаборатория была преобразована в Институт ядерных проблем Академии наук — ИЯПАН.

В 1957 году Б. Понтекорво высказал предположение о существовании нескольких форм нейтрино, способных переходить из одной формы в другую. В дальнейшем это предположение экспериментально подтвердилось.

В 1954 году Бруно Понтекорво присуждается Сталинская премия. В 1958 году он избирается членом-корреспондентом АН СССР, а в 1964 году – академиком. Его дважды награждают орденом Ленина, трижды – орденом Трудового Красного знамени, и один раз – орденом Октябрьской революции. В 1963 году ему присуждается Ленинская премия. В 1955 году Б. Понтекорво вступает в Коммунистическую партию Советского Союза.

За реализацию идей Б. Понтекорво западным физикам были трижды присуждены Нобелевские премии (1988, 1995, 2002 годы).

Одновременно с занятиями наукой Б. Понтекорво читал лекции по физике элементарных частиц в Московском университете. «Я считаю, что педагогическая деятельность приносит не меньшую пользу тому, кто преподает, чем тому, кто учится», – писал Понтекорво в «Автобиографических заметках». Свои лекции Б. Понтекорво читал на хорошем русском языке, который он успешно освоил. Правда, говорил он по-русски с итальянским акцентом.

Бруно Понтекорво критически относился к некоторым сторонам жизни в советском обществе. Тем не менее, он никогда не высказывал сожаления по поводу своего переезда в Советский Союз.

Б. Понтекорво умер 24 сентября 1993 года. Согласно завещанию прах ученого разделили на две части. Одна часть была захоронена в Дубне, а другая – в Риме.