Игорь Васильевич Курчатов

Краткие биографические данные о жизни И.В. Курчатова - выдающегося физика, первого и многолетнего руководителя советской ядерной программы. История разработки первой атомной бомбы. Испытания водородной бомбы в 1952 г. США, ее аналог в России 1953 г.

Рубрика Физика и энергетика
Вид биография
Язык русский
Дата добавления 16.06.2015
Размер файла 131,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

И.В. Курчатов оказал огромное влияние на развитие науки, прежде ядерной физики, в нашей стране. Он неустанно заботился об организации и развитии научных исследований в области физики ядра и элементарных частиц, в смежных областях науки, об использовании в исследовательской работе таких новых установок, как ядерные реакторы. По инициативе Курчатова были созданы крупные научно-исследовательские организации, оснащенные современными установками - ускорителями заряженных частиц, ядерными реакторами; получили развитие новые направления науки и техники.

И.В. Курчатов был активным борцом за мир и дружбу народов. Понимая огромную опасность для человечества гонки ядерных вооружений, он последовательно выступал за безусловное запрещение ядерного оружия и использование ядерной энергии только и мирных целях.

Вся кипучая деятельность И.В. Курчатова, усилия всей страны в те трудные годы её истории, обеспечившие создание в сжатые сроки оружия ядерного сдерживания, способствовали сохранению мира. Сам Игорь Васильевич считал, что его работа по решению атомной проблемы - это вклад в дело мира.

1. Биография И.В. Курчатова

Игорь Васильевич Курчатов -- выдающийся физик, первый и многолетний руководитель советской ядерной программы.

И. В. Курчатов родился 30 декабря 1902 году в г. Сим на Южном Урале в семье землемера. В1912 году окончил Симферопольскую гимназию, а в 1920 году поступил на физико-математический факультет Таврического университета. Ректором университета тогда был В. И. Вернадский, а физику преподавали известные теоретики И. Е. Тамм и Я. И. Френкель. Несмотря на тяжелые условия Гражданской войны, четырехлетний курс университета Игорь Васильевич прошел за три года.

В 1924-1925 был ассистентом при кафедре физики Азербайджанского политехнического института (Баку).

В 1925 году он переехал в Ленинград и стал научным сотрудником Физико-технического института. И. В. Курчатов попал в руки директора института академика А. Ф. Иоффе, которого окружали молодые и энергичные сотрудники -- А. П. Александров, Я. И. Френкель, Л. А. Арцимович, Л. Д. Ландау, А. И. Лейпунский, И. К.Кикоин, Н. Н. Семенов, Ю. Б. Харитон.

В конце 1920-х годов И. В. Курчатов изучал физику диэлектриков и полупроводников. Он сделал первые работы по сегнетоэлектрикам -- электрическим кристаллам. В то же время Игорь Васильевич всегда проявлял таланты создателя и руководителя научных коллективов.

В 1932 году во всем мире был сделан целый ряд важнейших открытий в области ядерной физики -- открыты элементарные частицы нейтрон, позитрон, тяжелый изотоп водорода -- дейтерий. В США начал работать первый ускоритель элементарных частиц - циклотрон.

Узнав об этих открытиях, И. В. Курчатов уже в конце 1932 года переключил работу своей лаборатории на физику атомного ядра и с тех пор занимался сам в основном ею.

В 1935 г. Курчатов вместе с сотрудниками обнаружил явление ядерной изометрии искусственно- радиоактивных изотопов. Также, важное значение имеют его работы по резонансному поглощению нейтронов и их взаимодействию с водородом.

В 1937 году он участвовал в создании первого советского циклотрона, а в 1939 году начал работать над проблемой деления тяжелых атомных ядер.

В 1940 году под непосредственным руководством И. В. Курчатова его сотрудники Г. Н. Флеров и К. А. Петржак открыли спонтанный (самопроизвольный) распад ядер радиоактивного химического элемента урана. В том же году Курчатов доказал возможность цепной ядерной реакции в системе «уран -- тяжелая вода» с выделением энергии. А ведь в конце 1930-х годов А. Ф. Иоффе и его институт жестоко критиковали за то, что они занимаются якобы бесперспективной ядерной тематикой.

Весь 1941 год И. В. Курчатов под руководством А. П. Александрова (будущего президента Академии наук СССР) занимался размагничиванием боевых кораблей с целью защиты их от магнитных мин. Они сначала делали эту работу для Балтийского, а затем и для Черноморского флота. Сначала военные моряки отнеслись к этой работе скептически, но вскоре поняли ее жизненную необходимость. За все время войны ни один размагниченный корабль не подорвался на магнитной мине! Жизнь тысяч моряков спасла эта работа.

Только в ноябре 1941 года И. В. Курчатова вывезли из черноморского порта Поти. В эвакуации лаборатория Курчатова занималась проблемами танковой брони.

В декабре 1941г. Г.Н. Флёров приезжает в Казань для встречи с Курчатовым, но его там не было. Тогда Флёров выступил с докладом перед Иоффе, Капицей и другими физиками. В докладе он привел ряд аргументов в доказательство того, что для создания ядерного взрыва годятся легкий изотоп урана и протактиний. Детально разработал эффекты, которые могут помешать взрыву и, считая ядерный взрыв реальным, перечислил важнейшие направления исследований. В мае 1942г. Флёров пишет в Государственный совет обороны, что «надо, не теряя времени, делать урановую бомбу» и приводит свои аргументы.

В это время советское правительство уже располагало информацией о том, что у Германии и США в условиях особой секретности ведутся срочные работы по созданию нового сверхмощного оружия.

После письма в правительство физика Георгия Флерова -- ученика и сотрудника И. В. Курчатова -- Игоря Васильевича вызвали в Москву и по рекомендации А. Ф. Иоффе назначили руководителем атомного проекта. А. Ф. Иоффе ясно понимал, что именно И. В. Курчатов, как наиболее компетентный в вопросах ядерной физики и хороший организатор, больше других подходит для этой роли. И дальнейшие события показали, что он не ошибся. Именно И. В. Курчатову страна обязана скорейшим созданием ядерного оружия и прекращением монополии США на него.

В 1957г. стал лауреатом Ленинской премии.

Работал И. В. Курчатов в военное и послевоенное время практически без отдыха и с огромным нервным напряжением. Это подорвало его здоровье, он тяжело заболел. В феврале 1960 года Курчатов приехал в санаторий Барвиха, навестить своего друга академика Ю.Б.Харитона. Присев на лавочку, они заговорили, вдруг возникла пауза, и когда Харитон посмотрел на Курчатова, тот был уже мёртв. Смерть наступила из-за эмболии сердца тромбом

Курчатов Игорь Васильевич был награжден 5 орденами Ленина, медалями.

2. Разработка первой атомной бомбы

В 1943 году И. В. Курчатов организовал так называемую лабораторию № 2, или ЛИПАН (сокращение от лаборатории измерительных приборов Академии наук), на окраине Москвы, на Ходынском поле. В том же 1943 году Игорь Васильевич был избран академиком.

Местонахождение ЛИПАН было окружено завесой особой секретности -- не только от немцев, но и от американцев.

Тем не менее, бывали и комические случаи. Ближайший помощник И. В. Курчатова А. П. Александров вспоминал о первом посещении ЛИПАН: «В 1944 году я как-то приехал к Бороде (прозвище Курчатова, отпустившего окладистую бороду) в лабораторию измерительных приборов, уже в Покровское-Стрешнево. Адрес никто толком не знал, говорили, что нужно ехать в Серебряный Бор и там по дороге спросить.

В лабораторию № 2 были вызваны с фронтов и из эвакуации все необходимые специалисты. По существу, на атомный проект работала наука и промышленность всей страны.

Курчатов сам ведёт те работы, которые, по его мнению, быстрей приведут к созданию атомной бомбы.

Конечно, огромную помощь в создании советской атомной бомбы сыграла наша разведка. Благодаря блестяще проведенной операции удалось получить подробные данные о принципах действия, конструкции и испытаниях американской атомной бомбы.

Это значительно упростило задачу и ускорило завершение нашего атомного проекта. Во избежание утечки информации все полученные данные сообщались только одному И. В. Курчатову,который приезжал в Кремль и знакомился с ними только там. Другие участники атомного проекта не знали об этом. Это давало возможность избегать тупиковых путей, уже опробованных американскими учеными, и сразу вместо проведения многих лабораторных экспериментов организовывать промышленное производство, прежде всего расщепляющихся материалов (изотопа урана-235 и плутония -- искусственного химического элемента) -- «начинки» атомной бомбы. Ведь для их производства необходимо было создать целую новую отрасль промышленности -- атомную. Нужно было построить целые комбинаты с ядерными реакторами и целый ряд производств сверхчистых материалов, например графита для реакторов.

В США атомное оружие было создано к концу войны, в июле 1945 года произведено его испытание. В своих воспоминаниях премьер-министр Великобритании Черчилль писал, что на Потсдамской конференции по окончании войны с Германией новый президент США Трумэн по договоренности с ним сказал Сталину, что в США создано сверхмощное атомное оружие. Черчилль должен был наблюдать за выражением лица Сталина при этом известии. Он написал, что лицо Сталина совершенно не изменилось, -- по-видимому, он не понимал, о чем идет речь. Однако Сталин благодаря работе нашей разведки хорошо понимал, о чем идет речь, и напряженность работ у нас еще более возросла.

В середине 1945г. поступило сообщение о взрыве чудовищной силы на полигоне в Аламогордо США. Курчатов с товарищами встретили это сообщение со смешанным чувством досады, удовлетворения и настороженности. Досады - потому, что американцы сделали это раньше. Удовлетворения - потому, что возможность взрывной самоподдерживающейся ядерной реакции теперь доказана и усилия учёных приведут к заданной цели. Всего лишь через двадцать дней после Аламогордо раздались взрывы в Хиросиме и затем в Нагасаки.

Сталин сказал тогда (17 сентября 1946г.) отвечая на вопрос корреспондента: «…атомные бомбы предназначены для устрашения слабонервных, но они не могут решать судьбы войны…» Но видимо он уже тогда думал по другому.

Схема атомной бомбы, в сущности, проста. Для осуществления цепной ядерной реакции деления радиоактивных материалов (изотопа урана-235 или искусственного химического элемента плутония), вызывающей взрыв атомной бомбы, нужнопревзойти критическую массу этих материалов. Для этого нужно сблизить два или несколько «кусков» урана или плутония, имеющих массу меньше критической. При возникающей цепной реакции деления выделяется очень большая энергия, вызывающая атомный взрыв.

Но, как известно, «дьявол скрывается в подробностях». Во-первых, нужно накопить количество урана-235 или плутония, равное нескольким килограммам. Для их накопления пришлось создать мощные ядерные реакторы. Во-вторых, для осуществления атомного взрыва сблизить их нужно очень быстро. Для этого была придумана так называемая имплозия, то есть взрыв не наружу, а внутрь. Было еще, в-третьих, в-четвертых, и так далее.

Американцы были буквально поражены тем, как быстро в СССР было разработано и испытано атомное оружие. Ведь их технические эксперты были уверены, что русским не удастся создать атомную бомбу раньше середины 1950-х годов. У американских военных были конкретные планы атомных бомбардировок целого ряда крупных городов СССР, начиная с Москвы и Ленинграда. А теперь, после прекращения атомной монополии США, пришлось от этих планов отказаться.

Наступил самый напряженный момент. Ответственность за испытания правительство возлагает на Курчатова. Но есть небольшая вероятность, что он не удастся или будет меньшей силы. Поэтому Курчатов торопит с изготовление второго экземпляра бомбы.

Испытания на рассвете 29 августа 1949г. прошло успешно в присутствии Верховного командования СА, руководителей Партии и Правительства.

Еще сильнее изменилась обстановка в мире после разработки водородных бомб. Первая водородная бомба была разработана и испытана в США в 1952 году, причем она представляла собой многотонную нетранспортабельную конструкцию размером с двухэтажный дом. В СССР под руководством И. В. Курчатова первая водородная бомба была разработана и испытана уже через несколько месяцев после американской, в 1953 году, причем она была уже транспортабельной и при испытаниях была сброшена с самолета-бомбардировщика.

курчатов физик ядерный

Принцип действия водородной (или термоядерной) бомбы отличается от принципа действия атомной.

Если для атомного взрыва используется цепная реакция деления радиоактивных элементов, то для взрыва водородной бомбы используется реакция синтеза (объединения) легких химических элементов -- изотопов водорода дейтерия и трития, при которой происходит выделение гигантской энергии. Однако эта реакция синтеза может происходить при очень высокой температуре -- порядка нескольких миллионов градусов. А такую высокую температуру дает взрыв атомной бомбы,применяемой в качестве запала для водородной бомбы. Поэтому она называется термоядерной. Чем больше используется дейтерия и трития, тем больше мощность взрыва. Таким образом, мощность водородной бомбы ничем не ограничена. В этом ее особая опасность.

После разработки и испытаний первых атомных бомб у военных целью их боевого применения была победа в войне.

Однако практически неограниченная мощность водородного (или термоядерного) оружия сделала такую победу практически невозможной -- при условии, что противник также обладает подобным оружием и может нанести ответный удар. Еслимощность атомных бомб, сброшенных американцами в 1945 году на японские города Хиросима и Нагасаки, составляла несколько килотонн, то мощность советской водородной бомбы, сброшенной на Новой Земле в 1962 году, составляла уже 50 мегатонн.

К тому же и американские, и советские ученые поняли, что в результате массированного применения водородного оружия произойдет так называемая «ядерная зима». Помимо основных эффектов ядерных взрывов - разрушений и облучения людей -- начнется настолько резкое похолодание на всем земном шаре, жизнь человечества станет невозможной, и род человеческий просто прекратит свое существование.

Так парадоксальным образом создание советского ядерного оружия и прекращение американской монополии на него спасло мир от третьей и, по всей вероятности, последней, мировой войны. Так называемый ядерный паритет (то есть равновесие сторон) привел к постепенному сокращению запасов ядерного оружия в США и СССР, а теперь и в России.

Но не только созданием ядерного оружия занимался И. В. Курчатов. В 1954 году под его руководством была построена и пущена в эксплуатацию первая промышленная атомная электростанция в Обнинске, а в последующие годы -- целый ряд крупнейших атомных электростанций. В них применяется управляемая цепная реакция деления радиоактивных материалов.

Еще в 1950-х годах под руководством И. В. Курчатова начались работы по использованию термоядерной энергии в мирных целях. Решение этой гигантской задачи обеспечит человечество энергией на сотни лет вперед.

Взрыв водородной бомбы -- это неуправляемая реакция синтеза. А вот если научиться управлять реакцией синтеза, это может дать человечеству практически неограниченную энергию. Ведь запас воды, в которую входит водород, на планете огромен, очень велик и запас изотопов водорода -- дейтерия и лития. Создание управляемого термоядерного реактора является важнейшей задачей человечества в XXI веке. Тогда можно будет получать энергию, не тратя ценнейшие материалы -- нефть и природный газ.

При поездке в Англию в 1956 году И. В. Курчатов в своем знаменитом докладе в английском атомном исследовательском центре в Харуэлле впервые рассекретил эти работы и предложил проводить их совместно ученым всего мира.

Заключение

Интересы И.В. Курчатова в области повышения обороноспособности страны не ограничивались только ядерным оружием. В годы Великой Отечественной войны он занимался разработкой и внедрением методов размагничивания кораблей, как одного из важных средств борьбы с магнитными минами. И.В. Курчатов был инициатором создания атомного подводного флота СССР. Он возглавлял лабораторию танковой брони в физико-техническом институте.

Важными для Министерства обороны явились работы И.В. Курчатова по созданию импульсных исследовательских реакторов. Современные импульсные реакторы в условиях всеобъемлющего запрещения ядерных испытаний позволяют достаточно обоснованно подтверждать требования Министерства обороны к стойкости радиоэлектронной аппаратуры вооружения и военной техники и систем их управления к воздействию проникающих излучений ядерного взрыва.

Родина высоко оценила заслуги Игоря Васильевича Курчатова, трижды присвоив ему звание Героя Социалистического Труда, наградив многими орденами и медалями. Имя Курчатова присвоено Белоярской атомной электростанции, городу в Курской области, где сооружена Курская атомная электростанция, административно-жилому центру Семипалатинского полигона. Академия наук СССР учредила медаль им. Курчатова, присуждаемую за выдающиеся работы в области ядерной физики. 104-й элемент периодической системы Менделеева назван курчатовием.

Теоретическое наследие академика Игоря Васильевича Курчатова огромно по своим научным масштабам и бесценно в практическом отношении.

Список источников

1. И.Н. Головин. "Игорь Васильевич Курчатов" "Атом-издат", Москва, 1978 г.

2. Кикоин И.К., Игорь Васильевич Курчатов, "Атомная энергия". - М.: 1963 г.

3. Курчатовский институт- http://www.nrcki.ru/

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Биография ученого И.В. Курчатова. Открытие первой в мире АЭС в 1949 году. Многослойная ионизационная камера, с помощью которой под руководством И.В. Курчатова его учениками К.А. Петржаком и Г.Н. Флеровым в 1940 г. было открыто спонтанное деление урана.

    презентация [2,4 M], добавлен 07.04.2015

  • Мировой опыт развития атомной энергетики. Испытание атомной бомбы. Пуск первой АЭС опытно-промышленного назначения. Чернобыльская авария и ее ущерб людям и народному хозяйству страны. Масштабное строительство атомных станций. Ресурсы атомной энергетики.

    курсовая работа [43,7 K], добавлен 15.08.2011

  • Первая водородная авиабомба. Испытание самого мощного в истории термоядерного устройства. Световая вспышка. Политический результат испытания. Термоядерные реакции. Изотопы водорода. Разработка водородной бомбы. Последствия взрыва. Радиоактивные осадки.

    доклад [13,4 K], добавлен 11.09.2008

  • Амедео Авогадро. Нильс Бор. Андре Мари Ампер. Даниил Бернулли. Людвиг Больцман. Александр Вольт. Галилео Галилей. Генрих Рудольф Герц. Роберт Гук. Николай Егорович Жуковский. Шарль Огюстен Кулон. Игорь Васильевич Курчатов. Лев Давидович Ландау.

    реферат [21,8 K], добавлен 05.04.2007

  • Теоретические предпосылки создания ядерного оружия, возможность его мирного использования. Ядерная гонка "Германия-США-СССР". Основные вехи процесса создания ядерной бомбы; рассмотрение принципов её работы, поражающих факторов и средств защиты от них.

    реферат [44,8 K], добавлен 09.06.2013

  • Мировые лидеры в производстве ядерной электроэнергии. Схема работы атомной электростанции с двухконтурным водо-водяным энергетическим реактором. Главный недостаток АЭС. Реакторы на быстрых нейтронах. Проект первой в мире плавучей атомной электростанции.

    реферат [1,4 M], добавлен 22.09.2013

  • Важная роль физики в техническом развитии оборонной промышленности. Теоретические исследования физиков, начальное развитие новых отраслей науки: теории относительности, атомной квантовой физики. Работы в области радиотехники, военных прикладных отраслей.

    доклад [17,9 K], добавлен 27.02.2011

  • Характерные параметры атомной физики. Рассеяние или поглощение нейтронов. Источники ионизирующего излучения. Фазы ионизации. Соматические воздействия. Пороговые дозы детерминированных эффектов при кратковременном облучении. Стохастические эффекты.

    презентация [179,9 K], добавлен 03.08.2016

  • Механизм действия ядерных сил. Искусство управлять ядерной энергией. Как не сделать атомную бомбу из реактора. Ядерно-топливный цикл. "Сердце" атомной станции. Саморегулирование и самоограничение ядерной реакции. Самозащищенность ядерного энергоблока.

    презентация [6,7 M], добавлен 03.04.2014

  • Динамика современного потребления ядерной энергии. Отсутствие выбросов в атмосферу продуктов сгорания. Минусы ядерной энергетики. Позиции государств, имеющих АЭС, по отношению к атомной энергетике. Глобальная структура энергетического потребления.

    презентация [967,6 K], добавлен 14.12.2015

  • Энергия связывания нейтрона в ядре урана и проверка возможности ядерной реакции. Расчет атомной массы и активности радионуклида. Нахождение энергий, получаемых атомами при их соударении, комптоновское происхождение электронов, их кинетическая энергия.

    контрольная работа [297,5 K], добавлен 17.06.2012

  • Описания отрасли энергетики, занимающейся производством электрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии. Обзор работы атомной электростанции с двухконтурным водо-водяным реактором. Вклад ядерной энергетики Украины в общую выработку.

    реферат [430,1 K], добавлен 28.10.2013

  • Прообраз ядерного реактора, построенный в США. Исследования в области ядерной энергетики, проводимые в СССР, строительство атомной электростанции. Принцип действия атомного реактора. Типы ядерных реакторов и их устройство. Работа атомной электростанции.

    презентация [810,8 K], добавлен 17.05.2015

  • Виды водородной связи, ее энергия и влияние на физические свойства вещества. Свойства воды, обусловленные водородной связью: плотность, температура плавления и кипения, теплоемкость. Сорбенты: целлюлоза, декстран, агароза, сефакрил, полистирольные смолы.

    реферат [46,3 K], добавлен 18.12.2013

  • Основное применение радионуклидов и радиоактивного излучения в химии. Характеристика методов радиоаналитической химии. Радиоуглеродный метод хронологической маркировки ископаемых находок органического происхождения. Ядерная физика в медицине и геологии.

    реферат [23,1 K], добавлен 01.03.2011

  • Краткие сведения о жизненном пути и деятельности Максвелла Джеймса Клерка - британского физика и математика. Кинетическая теория газов и теоретические выводы Максвелла о существовании электромагнитного поля. Основные достижения и изобретения физика.

    презентация [141,6 K], добавлен 01.02.2013

  • Состояние атомной энергетики. Особенности размещения атомной энергетики. Долгосрочные прогнозы. Оценка потенциальных возможностей атомной энергетики. Двухэтапное развитие атомной энергетики. Долгосрочные прогнозы. Варианты структуры атомной энергетики.

    курсовая работа [180,7 K], добавлен 13.07.2008

  • Теоретические основы атомной отрасли, ее сущность и особенности. Тенденции и факторы развития атомной отрасли в Российской Федерации за 2000–2010 года. Анализ современного состояния атомной отрасли и перспективные направления развития отрасли в России.

    курсовая работа [74,2 K], добавлен 24.02.2012

  • Предмет и структура физики. Роль тепловых машин в жизни человека. Основные этапы истории развития физики. Связь современной физики с техникой и другими естественными науками. Основные части теплового двигателя и расчет коэффициента его полезного действия.

    реферат [751,3 K], добавлен 14.01.2010

  • История становления ядерной физики в ХХ веке. Применение теоретических моделей электродинамики Максвелла и общих принципов термодинамики. Развитие молекулярно-кинетической теории. Изучение физической картины мира Галилея-Ньютона. Физический вакуум.

    реферат [59,2 K], добавлен 25.03.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.