История зарождения и развития кафедры физики атомного ядра и квантовой теории столкновений

Кафедра самым непосредственным образом связана с первыми шагами становления преподавания и исследований в области ядерной физики в Московском государственном университете. В 1940 году на физическом факультете по инициативе С.И. Вавилова и Д.В. Скобельцына была образована кафедра атомного ядра и радиоактивности. Член-корреспондент АН СССР (впоследствии академик) Д.В. Скобельцын стал ее заведующим. Уже в июне 1941 года состоялся первый выпуск студентов кафедры. Среди них — известные ныне физики-ядерщики: академик Г.Т. Зацепин, профессора Н.Л. Григоров, Г.Ф.Друкарев, И.В. Эстулин. После перерыва, связанного с войной, уже в 1943 году занятия на кафедре были возобновлены, и основной курс лекций по физике ядра читал Д.В. Скобельцын. В 1944 году профессором кафедры стал И.В. Курчатов. В это же время на кафедре создается профильная научная лаборатория.

В феврале 1946 года при МГУ решением Правительства создается Научно-исследовательский физический институт (НИФИ-II, в последствии — Научно-исследовательский институт ядерной физики МГУ), директором которого был назначен Д.В. Скобельцын (в 1993 году НИИЯФ МГУ присвоено имя академика Д.В. Скобельцына). Кафедра получает название — кафедра строения вещества. Экспериментальный аспект обучения студентов основывался на базе практикума по ядерной физике и электронным приборам. На кафедре была создана система спецкурсов, читавшихся крупнейшими специалистами-ядерщиками, среди которых, кроме Д.В. Скобельцына и И.В. Курчатова, в разные годы были будущие академики, лауреаты Нобелевской премии И.М. Франк и А.М. Прохоров, будущие академики В.М. Векслер, С.Н. Вернов, Г.М. Франк, М.А. Марков, будущие член-корреспонденты АН СССР Ф.Л. Шапиро, И.С. Шапиро, профессора Л.В. Грошев, В.А. Петухов, А.А. Коломенский и ряд сотрудников НИФИ-II.

Академик

Дмитрий Владимирович Скобельцын

(1892–1990)

В феврале 1949 г. в связи с расширением работ по советскому атомному проекту Постановлением Совета Министров СССР на физическом факультете МГУ на базе кафедры строения вещества было образовано Отделение строения вещества (с 1957 г. — Отделение ядерной физики физического факультета МГУ). Отделение было создано в составе 5 кафедр, заведующими которых были назначены сотрудники кафедры строения вещества: кафедры атомного ядра — Д.В. Скобельцын, нейтронной физики и радиоактивных излучений — И.М. Франк, ядерной спектроскопии — Л.В. Грошев, ускорителей — В.М. Векслер, космических лучей — С.Н. Вернов.

В последующие годы название кафедр Отделения ядерной физики и их состав претерпевали изменения. Основа ныне действующей кафедры физики атомного ядра и квантовой теории столкновений образовалась в результате слияния в 1961 году близких по профилю кафедр, специализирующихся в области собственно физики атомного ядра, руководимых проф. Л.В. Грошевым и академиком И.М. Франком.

Образовавшаяся при этом кафедра получила название кафедры экспериментальной ядерной физики. В 1961–1971 годах кафедрой руководил проф. Л.В. Грошев, с 1971 по 1991 годы заведующим кафедрой был проф. А.Ф. Тулинов, а с 1991 по 2007 год заведующим кафедрой был избран проф. В.В. Балашов.

Среди других кафедр Отделения ядерной физики кафедра экспериментальной ядерной физики отличалась тем, что ее основная специализация касалась так называемой ядерной физики низких и средних энергий, т.е. относительно традиционных направлений ядерной физики. Кафедрой было организовано чтение ряда базовых общеотделенческих лекционных курсов: «Введение в физику атомного ядра» и «Физика нейтронов» (проф. Л.В. Грошев), «Экспериментальные методы в ядерной физике» (проф. Ю.В. Меликов), «Структура атомных ядер» и «Физика ядерных реакций» (проф. А.Ф. Тулинов), «Защита от ядерных излучений» (доц. Ю.Б. Кудряшов). Сотрудники кафедры вели, кроме того, преподавательскую и методическую работу в практикуме для студентов IV курса Отделения ядерной физики.

Профессор

Леонид Васильевич Грошев

(1907–1974)

Экспериментальной базой учебных кафедр Отделения ядерной физики в течение всего времени их существования являлись научные лаборатории НИИЯФ МГУ. Кафедра экспериментальной ядерной физики в основном базировалась на лаборатории ядерных реакций с ее ускорительным комплексом, состоявшим из 4 ускорителей, организованным проф. С.С. Васильевым, и лаборатории ядерной спектроскопии, руководимой проф. В.С. Шпинелем. Л.В. Грошев возглавлял кафедру в течение 26 лет. Не одна сотня специалистов-ядерщиков, выпускников как его кафедры, так и всего Отделения ядерной физики, считают его своим учителем.

Начиная с 1953 года Л.В. Грошев проводил фундаментальные исследования спектров гамма-квантов радиационного захвата тепловых нейтронов ядрами. Эти работы принесли ему наибольшую известность. Вместе с сотрудниками им были созданы уникальные магнитные спектрометры с параметрами, не достигнутыми в других лабораториях мира. Это позволило получить обширные данные о спектрах гамма-квантов для многих ядер и выявить множество новых закономерностей, что дало мощный импульс для теоретических работ по структуре различных групп ядер.

В связи с организацией филиала НИИЯФ МГУ в ОИЯИ (г. Дубна) в 1960 году расширились связи сотрудников кафедры с лабораториями ОИЯИ. С 1971 года кафедра стала направлять студентов старших курсов в ОИЯИ, особенно в Лабораторию ядерных реакций (директор — академик Г.Н. Флеров) и Лабораторию нейтронной физики (директор — академик И.М. Франк). Академик Г.Н. Флеров стал сотрудником кафедры. В филиале НИИЯФ были организованы занятия со студентами, которые проводили сотрудники ОИЯИ и сотрудники дубненских кафедр элементарных частиц (заведующий — академик Б.М. Понтекорво) и теоретической ядерной физики (заведующий — член-корреспондент Д.И. Блохинцев).

Чл.-корр. АН СССР

Дмитрий Иванович Блохинцев

(1908–1979)

Кафедра теоретической ядерной физики Д.И. Блохинцева, которая с 1960 года до 1973 года называлась кафедрой теории атомного ядра, образовалась в 1960 году в результате преобразования кафедры атомного ядра, руководимой Д.В. Скобельцыным.

В 1979 году в связи с кончиной Д.И. Блохинцева его кафедра была разделена на две части, и часть сотрудников — специалистов-теоретиков в области собственно физики ядра (проф. В.В. Балашов, доценты Ю.Ф. Смирнов и С.П. Иванова) были переведены на кафедру экспериментальной ядерной физики.

Профессор

Анатолий Филиппович Тулинов

(1924–2011)

В связи с расширением сферы исследований в сторону теоретических вопросов с 1979 г. кафедра получила название кафедры физики атомного ядра при том, что в то время её возглавлял выдающийся физик-экспериментатор, один из авторов открытия эффекта теней, основатель ряда новых направлений в области исследования свойств кристаллических тел пучками заряженных частиц. Будучи заведующим кафедрой, А.Ф. Тулинов одновременно в течение многих лет (1978–1991) руководил отделом физики атомного ядра — крупнейшим на то время отделом НИИЯФ МГУ

А.Ф. Тулинов — создатель метода, с помощью которого можно было продвинуться на несколько порядков в сторону меньших времён протекания ядерных реакций и тем самым начать прямые измерения с испусканием не только ?-квантов, но и нуклонов, а также осколков деления. Метод основан на использовании в качестве мишени монокристаллов и новом открытом явлении, которое получило название «эффект теней». Эксперимент, целенаправленно поставленный на 120-ти сантиметровом циклотроне НИИЯФ МГУ, подтвердил это предсказанное явление.

Под руководством А.Ф. Тулинова был развит метод так называемого обратного рассеяния ионов на кристаллах, позволяющий изучать структуру, стехиометрический состав, динамические свойства тонких слоев. Уникальной особенностью этого метода является возможность исследовать свойства тонких слоев, лежащих на разных расстояниях от поверхности, без разрушения образца.

Сформировалось новое научное направление — протонография, позволяющее изучать структуру кристаллов. Наиболее важная область применения протонографии — изучение тонких приповерхностных слоев кристаллов, их структуры, степени совершенства, количество и тип дефектов решетки, положение примесных атомов в ячейке кристалла.

Профессор

Всеволод Вячеславович Балашов

(1931–2011)

С 1991 по 2007 год заведующим кафедрой избирался профессор В.В. Балашов — широко известный физик-теоретик в области физики атомного ядра и ядерных реакций, квантовой теории рассеяния промежуточных и высоких энергий, выдающийся педагог. В 1998 году кафедре было присвоено новое название «Кафедра физики атомного ядра и квантовой теории столкновений», что отражало расширение её интересов как в область глубоких теоретических исследований, так и в область исследования процессов взаимодействия элементарных частиц при высоких энергий.

Под руководством профессора В.В. Балашова научная группа кафедры исследовала многоканальные аспекты квантовой теории столкновений и ее применение к новым задачам физики ядерных реакций в областях перекрывания физики ядра, элементарных частиц и астрофизики. На базе разрабатываемых на кафедре методов теории открытых квантовых систем, во взаимодействии с ведущими экспериментальными лабораториями ряда стран, проводились комплексные исследования по физике взаимодействия релятивистских многозарядных ионов, лазерного излучения и антипротонов с веществом.

По инициативе профессора В.В. Балашова и под его руководством в НИИЯФ МГУ в 1971 году была создана лаборатория теоретического практикума, которая сыграла важную роль в подготовке специалистов-теоретиков как на кафедре физики атомного ядра и квантовой теории столкновений физического факультета МГУ, так и в других университетах страны и за рубежом. В.В. Балашов большое внимание уделял обучению студентов современным компьютерным методам исследований. Многие задачи кафедрального практикума были компьютеризированы именно в годы его руководства кафедрой.

Сотрудники кафедры физики атомного ядра и квантовой теории столкновений: профессор С.Ю. Платонов, доцент Н.В. Никитин, зав. кафедрой В.И. Саврин, ведущий научный сотрудник И.П. Волобуев, профессор Д.О. Ерёменко, профессор К.А. Кузаков

В настоящее время кафедра физики атомного ядра и квантовой теории столкновений готовит специалистов (как экспериментаторов, так и теоретиков) для работы по следующим основным направлениям: физика высоких энергий и физика элементарных частиц, физика атомного ядра и ядерных реакций, физика наноструктур, прикладная ядерная физика и ядерная медицина.

Студенты, аспиранты и выпускники кафедры участвовали в крупнейших научных проектах. Например, во всех экспериментах на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН (ATLAS, CMS, LHCb, ALICE), на установках D0 и RHIC (США), в проекте NICA (ОИЯИ, Россия), в экспериментах ELISe, А2, ZEUS и FAIR (Германия), в эксперименте GRAAL (Франция), в исследованиях по созданию ускорителей следующего поколения ILC, CLIC и FСС.

Студенты и аспиранты кафедры всегда имели широкие возможности участия в различных международных и российских научных школах, семинарах, конференциях таких, как летние школы для студентов и молодых ученых CERN, Fermilab, DESY, международные рабочие совещания QFTHEP в России, семинары для молодых талантов, проводимых фондами «Династия» и «БАЗИС», и многих других научных мероприятиях.

Штатный состав кафедры включает трёх профессоров и одного доцента, которые ведут свою научную деятельность в различных лабораториях НИИЯФ МГУ. По совместительству на кафедре преподают сотрудники ведущих российских научных центров: НИИЯФ МГУ (Москва), ИФВЭ (Протвино), ИЯИ РАН (Москва), ОИЯИ (Дубна) — один академик РАН, два член-корреспондента РАН, шесть профессоров, четыре д.ф.-м.н. и четыре к.ф.-м.н.. Высокий процент активно работающих ученых в составе преподавателей кафедры — одна из отличительных черт кафедры, ее визитная карточка.

На сегодняшний день учебный план кафедры включает 22 специальных курса лекций. Позиция кафедры заключается в том, чтобы студент и его научный руководитель имели возможность выбора тех спецкурсов, которые наилучшим образом соответствуют их научным интересам. Поэтому число предлагаемых студентам на кафедре спецкурсов превышает обязательное количество сдаваемых дисциплин, предусмотренное официальным учебным планом. Студенческие группы на каждом курсе состоят из 8–10 человек. Ежегодно 2-3 выпускника кафедры поступают в аспирантуру физического факультета.

Сотрудниками кафедры ведётся и поддерживается специальный ядерный практикум Отделения ядерной физики (ОЯФ). В настоящее время этот практикум включает в себя 9 лабораторных работ, призванных ознакомить студентов с основами современных экспериментальных ядерно-физических методик. Задачи практикума тесно связанны как с лекционными курсами по общей ядерной физике, так и с системой специальных курсов, созданной на большинстве кафедр ОЯФ.

Кафедра активно участвует в работе междисциплинарной Научно-образовательной школы «КОСМОС» (магистерская программа «Физика астрочастиц и темная материя»). В рамках данной программы студенты кроме спецкурсов, читаемых сотрудниками и совместителями кафедры, слушают спецкурсы специалистов самого широкого профиля из НИИЯФ и ГАИШ МГУ, ИЯИ РАН и др.

На сайтах http://www.sinp.msu.ru/ru/resurce/10057 и http://np-chair.sinp.msu.ru/ можно узнать о спецкурсах, которые читаются на кафедре, и об основных научных направлениях исследований, проводимых на кафедре. Если какое-либо направление покажется Вам интересным, то Вы всегда можете связаться с руководителем этого направления, используя имеющуюся на сайте контактную информацию, и узнать все интересующие Вас подробности. Сотрудники и преподаватели кафедры всегда рады ответить на Ваши вопросы.

Нам нужны пытливые и упорные молодые люди. Юноши и девушки, приходите к нам — в нашем дружном коллективе вас ждёт интересная учёба и работа, и отличные перспективы на будущее!

Зав. кафедрой профессор В.И. Саврин

(на основе материалов архива Отделения ядерной физики физического факультета)