一 战前苏联物理学家的努力(第2/3页)

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1922年1月1日,X射线学和放射学国家研究所改组为三个独立的科研机构:X射线学和放射学研究所,由涅梅诺夫任所长;物理技术研究所,由约费任所长;镭研究所,由韦尔纳茨基任所长。以约费的物理技术研究所为基础,苏联建成了由14个研究所和3所工业技术高等院校组成的科研体系,共有研究人员1000多名,其中有近百人为著名学者。[3]

1920年代,物理技术研究所主要从事固体物理、半导体物理及核物理的研究,许多研究成果被应用于电力和冶金工业。在量子力学引发物理学革命的年代,物理技术研究所是当时欧洲主要的物理研究中心之一。物理技术研究所代表了苏联物理学流派,培养了大批苏联核物理研究人才,如А.П.亚历山德罗夫、А.И.阿利汉诺夫、Л.А.阿尔齐莫维奇、А.И.阿利哈尼杨、А.Ф.瓦尔特、Б.М.武尔、И.К.基科因、П.П.科别科、Ю.Б.科布扎列夫、В.Н.康德拉季耶夫、Б.П.康斯坦丁诺夫、Г.В.库德留莫夫、И.В.库尔恰托夫、П.И.卢基尔斯基、Д.А.罗然斯基、谢苗诺夫、Д.В.斯科别利岑、А.В.斯捷潘诺夫、弗廖罗夫、弗伦克尔、哈里顿、А.А.切尔内绍夫、А.И.沙利尼科夫等。之后,他们都成为参与苏联核计划的科研骨干力量。[4]

1931年,物理技术研究所一分为三:列宁格勒化学物理研究所,由谢苗诺夫任所长;列宁格勒物理技术研究所,由约费任所长;列宁格勒电物理研究所,由切尔内绍夫任所长。在约费的积极倡议下,哈尔科夫、斯维尔德洛夫斯克、第聂伯罗彼得罗夫斯克和托木斯克等地也相继成立了物理技术研究所。[5]

1930年代初,列宁格勒物理技术研究所开始转向核物理研究,成为当时苏联主要的核物理研究中心。1932年12月16日,研究所作出成立原子核科学特别研讨小组的决定,由约费担任组长,库尔恰托夫担任副组长,М.А.叶列缅夫、斯科别利岑、П.А.鲍格达谢维奇、В.А.普斯托沃伊琴科、С.А.鲍布科夫斯基、И.П.谢林诺夫、М.П.布罗什切因及伊万年科为成员。研究所责成库尔恰托夫在1933年1月1日前制订出原子核研讨小组1933年工作计划。1935年,库尔恰托夫、Л.В.梅索夫斯基、Л.И.鲁西诺夫等人联合发现了人工放射性溴的同质异能现象,这一发现开辟了原子核物理学的一个新方向——原子核同质异能素的研究。[6]在卡温迪什实验室从事同样研究的莫里茨·戈尔德施米特对当时几个著名的核物理研究中心曾做过这样的评价:“卡温迪什实验室,我认为是最出色的;以费米为首的罗马,我认为是一流的;巴黎有约里奥—居里等人;还有库尔恰托夫及他的同事。他们取得了很大的成就。我始终认为,库尔恰托夫是俄国原子能领域最为重要的学者,因为我曾读过他写的文章,他并不比我们差多少。库尔恰托夫学派经常发表一些颇有价值的文章。”[7]

莫斯科镭研究所

于1922年1月1日成立的镭研究所下分地球化学和矿物学研究室,由研究所所长韦尔纳茨基院士直接负责,化学研究室由赫洛平负责,物理研究室由兼任镭研究所学术秘书的梅索夫斯基负责。韦尔纳茨基曾在谈到镭研究所的基本任务时指出:“目前,镭研究所的工作应集中于掌握核能的研究。核能是最大的能源,人类已进入核能时代。”[8]镭研究所是苏联最早进行放射性、放射性元素、地球化学、放射化学及核物理学研究的研究所之一,形成了以赫洛平为首的世界著名的放射学派。

1932年,查德威克发现中子后,镭研究所物理研究室成为苏联唯一的中子源制作机构,中子源为镭研究所研究人员进行人工放射性和人工放射性元素的化学特性研究创造了条件。同年,研究所学术委员会根据梅索夫斯基和理论物理学家Н.А.加莫夫的提议,开始建造欧洲最大的带电粒子加速器——作为强中子源用于生产人工放射性元素的回旋加速器,它比美国的劳伦斯研制的加速器的功率还要大,达到了400万电子伏。1937年3月,在这台回旋加速器上获得了能量为2.1千电子伏的质子束,同年7月,又获得了能量为3.2千电子伏的质子束。自1937年8月,库尔恰托夫开始担任镭研究所回旋加速器实验室主任。镭研究所的回旋加速器有如一所学校,培养了一批杰出的核物理学家,阿利汉诺夫、М.Г.梅谢里亚科夫、А.П.维诺格拉多夫、С.Н.韦尔诺夫等都曾在回旋加速器上先后进行过学术进修。[9]

1938年,赫洛平曾这样描述镭研究所的主要研究对象:“镭研究所的研究活动集中于一个主要问题,可称之为‘原子核及其附属物问题’。”他把对“原子核及其附属物问题”的研究分为如下6个方面:①基本粒子的核力和特性研究;②核反应和人工放射性元素提取方法研究;③生成大强度和高能离子束的大型装置的设计和使用;④天然和人工放射性元素研究;⑤自然界中的核反应现象研究;⑥放射性元素和基本粒子在国民经济中的应用。[10]

铀问题委员会

1939年初,德国科学家发现铀核裂变的消息刚一公布,苏联科学界便作出积极响应。1939年3月7日,梅索夫斯基和А.П.日丹诺夫向苏联科学院提交了首篇有关核裂变研究的论文。1940年,韦尔纳茨基和赫洛平向苏联科学院地质地理学部学术秘书斯捷潘诺夫递交了一份报告,报告中指出:“1939年,中子作用下铀核裂变及同时释放大量能量现象的发现……首次将人类利用核能的可能性问题提上议事日程……因而,我们提议地质地理学部讨论铀矿勘探现状问题,制订铀矿勘探计划,建议政府根据该计划采取相关措施。”[11]1940年7月16日,苏联科学院主席团召开会议,讨论成立铀问题委员会事宜。1940年7月30日,苏联科学院主席团作出如下决议:①为在苏联科学院进一步开展铀研究及探讨利用核能的可能性,成立受苏联科学院主席团领导的铀问题委员会。委员会承担如下主要工作:其一,确定苏联科学院各研究所的铀研究选题;其二,组织开展铀同位素分离或浓缩方法的研究及对放射性衰变过程的控制研究;其三,整体协调与全面领导苏联科学院的铀问题研究。②确定铀问题委员会组成人员为:赫洛平院士,任委员会主席;韦尔纳茨基院士,任委员会副主席;约费院士,任委员会副主席;А.Е.费斯曼院士;瓦维洛夫院士;П.П.拉扎列夫院士;А.Н.弗鲁姆金院士;Л.И.曼德尔施塔姆院士;Г.М.克日扎诺夫斯基院士;П.Л.卡皮察院士;苏联科学院镭研究所研究员库尔恰托夫;苏联科学院地质研究所研究员Д.И.谢尔巴科夫,任委员会秘书;苏联科学院生物化学实验室副主任维诺格拉多夫教授;苏联科学院化学物理研究所研究员哈里顿。③1940年9月20日前向苏联科学院主席团提交苏联科学院1941年度铀问题研究计划。④设立国家铀基金,组织进行铀矿研究。为此,决定在1940年秋向中亚各大铀矿派出苏联科学院勘察队。⑤鉴于铀问题研究需要大功率回旋加速器,建议:苏联科学院镭研究所在该年内完成对正在运行的回旋加速器的改造;苏联科学院物理技术研究所在1941年第一季度前建造新的回旋加速器;苏联科学院物理研究所在1940年10月15日前准备在莫斯科建造大型回旋加速器的必要材料(计划、设计等),并列入苏联科学院1941年度基本建设计划。