Τρίτη 25 Φεβρουαρίου 2020

Σαν σήμερα... 1909, γεννήθηκε ο "πατέρας" του αντιδραστήρα Tokamak, Lev Artsimovich.


Lev Andreevich Artsimovich

Σαν σήμερα, στις 25 Φεβρουαρίου 1909 (12 Φεβρουαρίου με το παλιό), γεννήθηκε στη Μόσχα ο Lev Andreevich Artsimovich (ρωσ. Лев Андреевич  Арцимович - Λεβ Αντρέγιεβιτς Αρτσίμοβιτς).   
Ο Artsimovich ασχολήθηκε κυρίως με τη Φυσική Πλάσματος και υπήρξε πρωτοπόρος στο  σοβιετικό πρόγραμμα για τη θερμοπυρηνική σύντηξη

Η οικογένεια Artsimovich προερχόταν από την Πολωνία (Λευκορωσία).  Ο παππούς, M.I. Artsimovich, που συμμετείχε στην πολωνική εξέγερση του 1863-1864, εξορίστηκε στη Σιβηρία κι εκεί παντρεύτηκε μία ντόπια. 
Ο πατέρας του Lev, Andrei Mikhailovich Artsimovich, είχε γεννηθεί στο Σμόλενσκ κι αποφοίτησε από το Πανεπιστήμιο του Λβιβ με πτυχίο στη στατιστική και την οικονομική γεωγραφία. 


Ο Artsimovich (αρ.) με τον Igor Kurchatov. 

Το 1907, ο Andrei Mikhailovich αφού μετακόμισε στη Μόσχα, υπηρέτησε ως στατιστικός στους σιδηροδρόμους στην περιοχή διοίκησης της Μόσχας και δίδαξε στο Λαϊκό Πανεπιστήμιο του Shanyavsky. Το 1908 παντρεύτηκε την Olga Lvovna Levien που προερχόταν από εβραϊκή οικογένεια της γαλλικής περιοχής της Ελβετίας. Το ζευγάρι απέκτησε δύο παιδιά, τον Lev και την Αικατερίνη.
Μέχρι το 1919, η οικογένεια Artsimovich έζησε στη Μόσχα, αλλά λόγω των προβλημάτων που είχε δημιουργήσει ο εμφύλιος, αναγκάστηκε να μετακομίσει στη Λευκορωσία. Το Κεντρικό Στατιστικό Γραφείο της RSFSR ανέθεσε στον Andrei Mikhailovich να οργανώσει στατιστική υπηρεσία στο Mogilev, στη συνέχεια στο Gomel με κατάληξη την μικρή πόλη Klintsy. Για μικρό χρονικό διάστημα, λόγω προβλήματος πείνας, ο Λεβ και η αδελφή του είχαν μεταφερθεί σε ορφανοτροφείο απ' όπου ο Λεβ δραπέτευσε κι έμεινε άστεγος για λίγο. 
Μετά τον εμφύλιο πόλεμο η οικογένεια Artsimovich ξαναενώθηκε, επέστρεψε στην επαρχιακή πόλη Gomel και η κατάσταση της οικογένειας βελτιώθηκε σταδιακά.  
Το 1922, ο Andrei Mikhailovich τοποθετήθηκε επικεφαλής του τμήματος Στατιστικής στο Κρατικό Πανεπιστήμιο της Λευκορωσίας. 

Ο Artsimovich σε σεμινάριο
στο Ινστιτούτο Ατομικής Ενέργειας (1958).

Το 1924, ο Lev Artsimovich αποφοίτησε από το γυμνάσιο στο Μινσκ και έγινε δεκτός στο τμήμα Φυσικής και Μαθηματικών του Κρατικού Πανεπιστημίου της Λευκορωσίας στο Μινσκ. Αποφοίτησε το 1928 σε ηλικία μόλις 19 ετών. Επειδή οι γνώσεις που απέκτησε κατά τη διάρκεια της κατάρτισής του φαίνονταν ανεπαρκείς στον νεαρό Artsimovich, πήγε στη Μόσχα όπου πέρασε έναν ολόκληρο χρόνο σε επιστημονικές βιβλιοθήκες, κατανοώντας βαθιά την αγαπημένη του φυσική.
Το 1929 υπερασπίστηκε έξοχα μια διατριβή στο Λευκορωσικό Πανεπιστήμιο με θέμα "Θεωρία Χαρακτηριστικών Φασμάτων ακτίνων Χ", η οποία του επέτρεψε να αποκτήσει δίπλωμα αντί απλού πιστοποιητικού αποφοίτησης.
Στη συνέχεια πήγε στο Λένινγκραντ (σήμερα Αγ. Πετρούπολη) στο διάσημο Φυσικό και Τεχνολογικό Ινστιτούτο του Λένινγκραντ (LFTI). Την 1η Απριλίου 1930, ο L. A. Artsimovich έγινε δεκτός στο τμήμα ακτίνων Χ ως υπεράριθμος φοιτητής. Έξι μήνες αργότερα, μεταφέρθηκε στο τμήμα Ηλεκτρονικών φαινομένων και Ακτίνων Χ, που είχε επικεφαλής τον P. Ι. Lukirsky. Αρχικά εργάστηκε στο Εργαστήριο του A. Alikhanov, μαζί με τον οποίο πραγματοποίησε την πρώτη σοβαρή επιστημονική του εργασία που αφορούσε τη μελέτη της ολικής εσωτερικής αντανάκλασης των ακτίνων Χ από λεπτά φιλμ διαφόρων μετάλλων (το έργο δημοσιεύθηκε στο Zeitschrift fur Physik - Επιθεώρηση Φυσικής, το 1931).


Lev Artsimovich και Pyotr Kapitsa.

Οι συνάδελφοι του Artsimovich εκπλήσσονταν με την ικανότητά του να φτιάχνει εξισώσεις και να τις επιλύει σωστά και να δυσκολεύεται με οτιδήποτε χρειαζόταν να χρησιμοποιήσει τα χέρια του για να το κάνει. Έτσι, χρειάστηκε ένα μεγάλο χρονικό διάστημα για ν' αποκτήσει τις στοιχειώδεις δεξιότητες που απαιτούνται για έναν ερευνητή φυσικό.
Το 1933, στο LFTI ξεκίνησαν μελέτες στον τομέα της φυσικής των ατομικών πυρήνων και ένα σημαντικό μέρος των νέων επιστημόνων άλλαξε προς αυτή την κατεύθυνση. 
Ο Artsimovich ήταν επιφορτισμένος με την οργάνωση ενός εργαστηρίου υψηλής τάσης, του οποίου η αποστολή ήταν αρχικά η ανάπτυξη γεννητριών παλμών και σωλήνων ενίσχυσης για την παραγωγή ταχέων ηλεκτρονίων, καθώς και για τη μελέτη των ιδιοτήτων αργών νετρονίων. 
Το 1934-35, μετέχοντας σε ομάδα φυσικών με τους G. D. Latyshev και V. A. Khramov υπό την διεύθυνση του I. V. Kurchatov, μελέτησε τις ιδιότητες του νετρονίου, που πρόσφατα (1932) είχε ανακαλυφθεί. Συγκεκριμένα, απέδειξε πειραματικά για πρώτη φορά, ότι η απορρόφηση αργών νετρονίων σε ουσίες που περιέχουν υδρογόνο οφείλεται στην αντίδραση δέσμευσης νετρονίων από πρωτόνια.


(Από αρ.) Derek Robinson, Volodya Sannikov 
και Lev Artsimovich σε συνάντηση στη Dubna.
(
Φωτό από Culham Centre for Fusion Energy)

Το 1936, με τους A. Alikhanov και A. I. Alikhanyan, ερεύνησαν πειραματικά τα συμπεράσματα του Αμερικανού Φυσικού R.S.Shakland για την πιθανότητα της παραβίασης των νόμων διατήρησης της ενέργειας και της ορμής στο φαινόμενο Compton. Το αποτέλεσμα της εργασίας τους ανατροφοδότησε το έργο του Shakland.
Το 1937 πήρε μεταπτυχιακό τίτλο (μάστερ) έχοντας ως θέμα σχετικό με την "Απορρόφηση αργών νετρονίων" από την ύλη.
Την ίδια εποχή κι ενώ ήδη είχε γίνει αναπληρωτής διευθυντής του LFTI, ο Artsimovich  οδήγησε μια επιστημονική ομάδα ν' αναπτύξει σωλήνες επιταχυντών για την παραγωγή ηλεκτρονίων με ενέργεια της τάξης των 2 MeV
Το 1939 πήρε το διδακτορικό του που είχε ως θέμα την αλληλεπίδραση ταχέως κινούμενων ηλεκτρονίων με την ύλη. Τα συμπεράσματα που βγήκαν από αυτή την εργασία στο πλαίσιο της κβαντικής μηχανικής, επιβεβαιώθηκαν απόλυτα πειραματικά. Στη συνέχεια τοποθετήθηκε επικεφαλής του Εργαστηρίου των ταχέων ηλεκτρονίων στο LFTI και του απονεμήθηκε ο τίτλος του καθηγητή.

Ο Artsimovich (2ος από δεξιά) συζητά με την ομάδα του
στον αντιδραστήρα Tokamak (τέλη δεκαετίας του '60)
.

Με το ξέσπασμα του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, 
το εργαστήριο του Artsimovich άλλαξε στόχο και εργάστηκε για την ανάπτυξη συσκευών νυχτερινής όρασης. Μετά την μετακίνηση του  LFTI στο Καζάν, ο Artsimovich προσανατολίστηκε στην ανάπτυξη μεθόδων σκοτεινής όρασης. Έτσι, ήταν απαραίτητο να δημιουργηθεί ένα ηλεκτρονικό οπτικό σύστημα χρησιμοποιώντας την υπέρυθρη περιοχή του φάσματος, κάτι που το κατάφεραν.

Το 1944 μετακινήθηκε στο "Εργαστήριο Νο 2" (σήμερα Ινστιτούτο Kurchatov) για το σοβιετικό πρόγραμμα κατασκευής της ατομικής βόμβας, όπου εργάστηκε μέχρι τις τελευταίες ημέρες της ζωής του. 
Το 1945 με τον I. Y. Pomeranchuk έκαναν μια θεωρητική μελέτη της απώλειας ακτινοβολίας σ' ένα βήτατρο. Το 1946, η εργασία αυτή επέτρεψε τον υπολογισμό  της μέγιστης ενέργειας που θα μπορούσε να μεταφερθεί σε ηλεκτρόνια που επιταχύνονται από ένα βήτατρο.

Το 1947 ο Artsimovich έγινε καθηγητής στο Κρατικό Πανεπιστήμιο της Μόσχας M.V. Lomonosov

1961, συζήτηση στη Μόσχα ανάμεσα στον L. Artsimovich (αρ.)
Niels BohrIgor Tamm και Anatolii Aleksandrov (αρχείο Emilio Segrè). 

Από το 1950 ο Artsimovich άρχισε να ενδιαφέρεται για την επίλυση των δύσκολων προβλημάτων που εμφανίζονταν στην κατασκευή ενός ελεγχόμενου θερμοπυρηνικού αντιδραστήρα. Δημιούργησε μια ομάδα φυσικών που ξεκίνησε τη μελέτη της συμπεριφοράς του δευτερίου σε χαμηλή πίεση. Κατάφεραν να δημιουργήσουν, έστω για πολύ λίγο, έντονα ιονισμένο πλάσμα σε θερμοκρασία μερικών εκατομμυρίων βαθμών. Το 1952 αυτή η έρευνα οδήγησε στην ανακάλυψη ότι έντονα παλλόμενοι πυρήνες δευτερίου σε χαμηλή πίεση αποτελούν πηγή νετρονίων και σκληρών ακτίνων Χ.
Το 1958 στη Γενεύη, στο 2ο Διεθνές Συνέδριο για τη χρήση της ατομικής ενέργειας για ειρηνικούς σκοπούς, έκανε λεπτομερή παρουσίαση των σοβιετικών μελετών στην παραγωγή ενέργειας από ελεγχόμενες θερμοπυρηνικές αντιδράσεις

Ο L. Artsimovich στο ΜΙΤ (αρχείο Emilio Segrè). 

Κάτω από την καθοδήγηση του Artsimovich υλοποιήθηκαν μεγάλα σχέδια για την εξέλιξη αυτής της έρευνας, που είχε ως αποτέλεσμα την κατασκευή του πρώτου θερμοπυρηνικού αντιδραστήρα τύπου "Tokamak" (ακρωνύμιο από τα ρώσικα тороидальная камера с магнитными катушками - σπειροειδής μαγνητικός θάλαμος). 
Ο Artsimovich θεωρείται ο "πατέρας" του Tokamak.

Ο L. Artsimovich με τον Βρετανό φυσικό James Tuck στο
Los Alamos National Laboratory (αρχείο Emilio Segrè). 

Το 1953, ο L.A. Artsimovich έγινε πλήρες μέλος της Σοβιετικής Ακαδημίας των Επιστημών και το 1957 μέλος του προεδρείου της Ακαδημίας.
Το 1952, ανακάλυψε την ακτινοβολία νετρονίων του πλάσματος υψηλής θερμοκρασίας, για την οποία το 1958 του απονεμήθηκε το Βραβείο Λένιν.
Στα τέλη του 1955, οι L. A. Artsimovich, S. Yu. Lukyanov, Ι.Μ. Podgorny και S.A. Chuvatin ανέπτυξαν έναν ηλεκτροδυναμικό επιταχυντή πλάσματος δίνοντας θρόμβους πλάσματος με ταχύτητα 200km/s. Το έργο ήταν η αρχή μιας νέας κατεύθυνσης στη φυσική του πλάσματος. Οι επιταχυντές πλάσματος άρχισαν να χρησιμοποιούνται για την πλήρωση μαγνητικών παγίδων με πλάσμα, που χρησιμοποιούνται ως βοηθητικές μηχανές σε διαστημόπλοια και για την επεξεργασία μεταλλικών επιφανειών.

Η δημιουργία του πρώτου επιταχυντή πλάσματος στον κόσμο προτάθηκε για το βραβείο Νόμπελ, αλλά η ΕΣΣΔ, για λόγους μυστικότητας, αρνήθηκε την εφεύρεση και ο Lev Artsimovich δεν έλαβε ποτέ αυτό το βραβείο.


26 Απριλίου 1956, η σοβιετική αποστολή επισκέπτεται το
Harwell στην Αγγλία. Περίπου στη μέση στέκεται ο Χρουστσόφ
(φαλακρός), δίπλα του με τη γενειάδα ο Kurchatov και δίπλα του
ο Bulganin, τότε πρωθυπουργός της Σοβιετικής Ένωσης.

Το 1956, ο Νικίτα Χρουστσόφ επέτρεψε τον αποχαρακτηρισμό του έργου με συνοπτικές διαδικασίες και κάλεσε τον Igor Kurchatov να συντάξει εργασία σχετική με τους  επιταχυντές πλάσματος που θα την ανακοίνωναν κατά τη διάρκεια ενός ταξιδιού τους στην Αγγλία.

Με την καθοδήγηση του L.A. Artsimovich, ετοιμάστηκε έκθεση με τίτλο "Σχετικά με τη δυνατότητα δημιουργίας θερμοπυρηνικών αντιδράσεων για την απαλλαγή από το φυσικό αέριο", η οποία αναφερόταν στις εργασίες σύντηξης, στο Ινστιτούτο Ατομικής Ενέργειας. Η ανακοίνωση που έκανε ο Kurchatov στο Αγγλικό Πυρηνικό Κέντρο του Harwell τον Απρίλιο του 1956, προκάλεσε μεγάλη απήχηση στον επιστημονικό κόσμο, κυρίως στην Αγγλία και τις ΗΠΑ και έδωσε ώθηση στην ανάπτυξη διεθνούς συνεργασίας στον τομέα της ελεγχόμενης θερμοπυρηνικής σύντηξης.  

Στη μέση διακρίνεται η σύζυγος του Lev, Nellie Artsimovich.
Αριστερά και δεξιά κάθονται οι Άγγλοι φυσικοί Nicol Peacock
και Derek Robinson που επισκέπτονταν το Kurchatov Nuclear
Fusion Institute 
στη Μόσχα. Η φωτό έχει ληφθεί από τον 
Artsimovich στη ντάτσα του, έξω από τη Μόσχα,
το καλοκαίρι του 1969.
(αναρτήθηκε από τον Colin Windsor)

Το 1968, 
κατά την τρίτη διάσκεψη της IAEA για την ελεγχόμενη θερμοπυρηνική σύντηξη η οποία συνήλθε στο Νοβοσιμπίρσκ, για πρώτη φορά ανακοινώθηκε η ανίχνευση σταθερής θερμοπυρηνικής ακτινοβολίας από πηνίο πλάσματος. Το 1968 επίσης, τα πρώτα θερμοπυρηνικά νετρόνια ανιχνεύθηκαν στη μονάδα Tokamak-4.
Εκείνη την εποχή δυτικοί επιστήμονες αντέδρασαν με δυσπιστία σ' αυτά τα αποτελέσματα. 
Τότε, ο Artsimovich πρότεινε την διεξαγωγή ενός κοινού πειράματος με το Εργαστήριο Φυσικής Πλάσματος του Kalem στην Αγγλία, όπου θα χρησιμοποιείτο ο αγγλικός εργαστηριακός εξοπλισμός. Το κοινό σοβιετο-αγγλικό πείραμα επιβεβαίωσε ανεπιφύλακτα τις παραμέτρους πλάσματος ρεκόρ στον αντιδραστήρα tokamak T-ZA, καταργώντας τις αμφιβολίες των δυτικών επιστημόνων σχετικά με την αξιοπιστία αυτών των εξαιρετικών αποτελεσμάτων για εκείνη την εποχή. 


(από αρ.) L.V. Groshev, Lev Artsimovich, M.A. Leontovich,
V.A. Fock και A.P. Alexandrov.


Το 1969 και το 1970, ο Lev Artsimovich ταξίδεψε στις ΗΠΑ κι έδωσε σειρά διαλέξεων σε πανεπιστήμια και ιδρύματα όπως στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) και στο Πανεπιστήμιο του Τέξας. Σύμφωνα με τον Harold Fürth, διευθυντή του Εργαστηρίου Φυσικής Πλάσματος στο Πρίνστον, αυτή η επίσκεψη βοήθησε στην περαιτέρω ανάπτυξη της θερμοπυρηνικής έρευνας στις ΗΠΑ και στη βελτίωση της αμοιβαίας κατανόησης στις σοβιετικές-αμερικανικές σχέσεις. 
Λίγο πριν το θάνατό του, τον Δεκέμβριο του 1972, ο Lev Artsimovich έδωσε μια λαμπρή σειρά διαλέξεων στο Γαλλικό Κολλέγιο του Παρισιού σχετικά με τους πιθανούς τρόπους ανάπτυξης της θερμοπυρηνικής έρευνας.

Ο Lev Andreevich Artsimovich πέθανε σε ηλικία 64 ετών στη Μόσχα, στις 1 Μαρτίου 1973.
Τα τελευταία χρόνια της ζωής του έπασχε από σοβαρή καρδιακή νόσο, η οποία όμως δεν τον εμπόδισε να συνεχίζει το επιστημονικό του έργο. 
Είναι θαμμένος στο νεκροταφείο Novodevichy στη Μόσχα.

Η ομάδα που πήρε το 1971 το Κρατικό Βραβείο της ΕΣΣΔ
μπροστά στον αντιδραστήρα T-4 tokamak.
(Από αρ.) Mirnov, Gorbunov, Us, Strelkov, Artsimovitch, Razumova,
Spiridonov, Mukhovatov, Shafranov και Ivanov.

Ο Artsimovich ήταν ένας από τους πρώτους επιστήμονες στον κόσμο, ο οποίος, όχι μόνο συνειδητοποίησε τον πραγματικό κίνδυνο για τον παγκόσμιο πολιτισμό της περαιτέρω συσσώρευσης των αποθεμάτων πυρηνικών όπλων, αλλά επίσης κατέβαλε συγκεκριμένες προσπάθειες για να μειώσει αυτόν τον κίνδυνο. 
Ήταν ένας από τους ιδρυτές και ενεργούς συμμετέχοντες στο κίνημα Pugwash, ένα παγκόσμιο φόρουμ επιστημόνων που έθεσε στην κυβέρνηση διαφορετικών χωρών το ζήτημα της ανάγκης μείωσης των πυρηνικών όπλων.
Από το 1963 ως το 1973 ήταν αντιπρόεδρος του σοβιετικού παραρτήματος της  Επιτροπής  Pugwash και πρόεδρος της Εθνικής Επιτροπής των Σοβιετικών Φυσικών. 

Στη διάρκεια της ζωής του ο Artsimovich τιμήθηκε με πολλά μετάλλια και βραβεία, όπως:
  • Βραβείο Στάλιν, πρώτης τάξης (1953), 
  • Βραβείο Λένιν (1958), 
  • Ήρωας της Σοσιαλιστικής Εργασίας (1969)
  • Κρατικό βραβείο ΕΣΣΔ (1971), κλπ.
Το 1966 ψηφίστηκε τιμητικά ως ξένο μέλος στην Αμερικάνικη Ακαδημία Τεχνών και Επιστημών.

(Από αρ.) Bertie Robson, Lev Artsimovich
και Alan Ware στο υπόγειο του RLM Hall
στο Πανεπιστήμιο του Τέξας.

Ανάμεσα στα αναμφισβήτητα προσόντα του Lev 
Artsimovich ήταν η δημιουργία σχολών φυσικών στον τομέα της ελεγχόμενης θερμοπυρηνικής σύντηξης. Όλοι όσοι είχαν την τύχη να δουλέψουν υπό την καθοδήγησή του, θυμούνται την ικανότητά του να ξεχωρίζει από τα πειραματικά δεδομένα εκείνα που μπορούσαν να δημιουργήσουν μια σαφή εικόνα του φαινομένου και που βέβαια ήταν σύμφωνα με τους γενικούς νόμους της φύσης.
Είχε την ικανότητα της καλής χρήσης της γλώσσας και γι' αυτό κάθε ένα από τα δημοφιλή επιστημονικά του άρθρα ή διαλέξεις που έδινε σε μη ειδικούς είναι ένα μικρό αριστούργημα. Έγραφε εύκολα και γρήγορα. Πολλές από τις διατυπώσεις που χρησιμοποίησε με την πάροδο του χρόνου μετατράπηκαν σε αφορισμούς. Ίσως η πιο δημοφιλής έκφραση που έχει διατυπώσει είναι αυτή: "Η επιστήμη είναι ο καλύτερος τρόπος για να ικανοποιήσει (κάποιος) την προσωπική του περιέργεια με δημόσιες δαπάνες". 

Ο Lev Artsimovich είχε παντρευτεί πρώτα την Μαρία Νικοελέβνα Φλέροβα με την οποία απέκτησαν δύο κόρες, την Λουντμίλα και την Όλγα. Η δεύτερη σύζυγός του ήταν η ανοσολόγος γιατρός Nelly Georgievna με την οποία είχαν ένα υιοθετημένο γιο, τον Vadim.

Γραμματόσημο της Σοβιετικής Ένωσης
για τον L. A. Artsimovich 
(1974). 

Το 1966, ο Lev Artsimovich ήταν ένα από τα 25 επιφανή μέλη της επιστήμης και του πολιτισμού της Σοβιετικής Ένωσης, που είχαν υπογράψει επιστολή προς τον γραμματέα του ΚΚΣΕ Λεονίντ Μπρέζνιεφ, με την οποία ήταν αντίθετοι στην αποκατάσταση του  Ιωσήφ Στάλιν.

Ο κρατήρας "Artsimovich" στη Σελήνη φέρει το όνομά του τιμητικά.
To 1973, στη μνήμη του, καθιερώθηκε υποτροφία για άριστους φοιτητές των σχολών Φυσικής του Κρατικού Πανεπιστημίου της Μόσχας και του Ινστιτούτου Φυσικής της Μόσχας.    

  • Στη μνήμη του Lev Artsimovich από τον Bernard T. Feld.
  • Ένα κείμενο για τον Ακαδημαϊκό Lev Artsimovich, από την National Committee of Soviet Physicists.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου