Abram Alikhanov

Abram Isaakovich Alikhanov
Абрам Исаакович Алиханов.jpg
Alikhanov 1948
Född
Abraham Alikhanian

4 mars [ OS 20 februari] 1904
Elizavetpol, Elizavetpol Governorate , Ryska riket (idag Ganja, Azerbajdzjan )
dog 8 december 1970 (1970-12-08) (66 år)
Moskva , Ryska SFSR , Sovjetunionen
Nationalitet armeniska
Medborgarskap Sovjetunionen
Alma mater Leningrad Polytechnic Institute
Vetenskaplig karriär
Fält Partikelfysik , kärnfysik
institutioner

Fysikalisk-tekniska institutet (1927–41) Laboratorium nr. 2 (1943–45) Institutet för teoretisk och experimentell fysik ( 1945–68)
Influenser Abram Ioffe

Abram Isaakovich Alikhanov ( ahl-eek-ahn-off ; ryska : Абрам Исаакович Алиханов , född Alikhanian ; 4 mars [ OS 20 februari] 1904 – 8 december 1970) var en sovjetisk armenisk fysiker som specialiserade sig på experimentell fysik och kärnfysik . Han var en av Sovjetunionens ledande fysiker.

Alikhanov studerade röntgenstrålar och kosmiska strålar innan han gick med i det sovjetiska atombombprojektet . Mellan 1945 och 1968 ledde han Institutet för teoretisk och experimentell fysik (ITEP) i Moskva, som uppkallades efter honom 2004. Han ledde utvecklingen av både den första forskningen och de första industriella tungvattenreaktorerna i Sovjetunionen. De togs i drift 1949 respektive 1951. Han var också en pionjär inom sovjetisk acceleratorteknik . 1934 skapade han och Igor Kurchatov en " bebiscyklotron ", den första "cyklotronen" som fungerade utanför Berkeley, Kalifornien. Han var den drivande kraften bakom konstruktionen av 70 GeV -synkrotronen i Serpukhov (1967), den största i världen vid den tiden.

Hans bror, Artem Alikhanian , var baserad i sovjetiska Armenien och ledde Jerevans fysikinstitut i många år.

Tidigt liv

Alikhanov föddes som Abraham Alikhanian ( armeniska : Աբրահամ Ալիխանյան ) den 4 mars [ OS 20 februari] 1904 i Elizavetpol (idag Ganja, Azerbajdzjan ) av armeniska föräldrar. Hans far, Isahak Alikhanian (d. 1925), var en järnvägsingenjör (lokförare) i Transcaucasus Railway , medan hans mor, Yulia Artemevna ( född Sulkhanova), var hemmafru . Hans yngre bror, Artem Alikhanian (1908–78), var också en känd fysiker. De hade två systrar: Araksia (f. 1906) och Ruzanna (f. 1913). Hans familj bodde i Alexandropol (idag Gyumri ) 1912–13, där Abram gick på en handelshögskola. Familjen flyttade sedan till Tiflis (idag Tbilisi ), där de bodde till 1918. De flyttade återigen för att bo i Alexandropol fram till det turkisk-armeniska kriget 1920. De återvände till Tiflis och Abram tog examen från en handelshögskola i Tiflis 1921. Han sedan skrev in sig på Polytechnic Institute of Tiflis, men studerade för det mesta inte för att ekonomiskt försörja sig själv och sin familj. Han arbetade som kassörska och telefonist.

Tidig karriär i Leningrad (1927–41)

År 1923 flyttade Alikhanov till Leningrad och skrevs in i kemiavdelningen vid Polytechnic Institute . 1924 övergick han till institutionen för fysik och mekanik, grundad av Abram Ioffe . Förutom Ioffe undervisade andra framstående vetenskapsmän där, inklusive Nikolay Semyonov och Yakov Frenkel . 1925–27 arbetade han på Mechnikov-sjukhuset som radiograf . Han tog examen 1929.

Röntgenstrålar (1927–33)

År 1927 började Alikhanov arbeta deltid vid Fysikaliskt-tekniska institutet i Leningrad som forskare med fokus på röntgenstrålar , röntgendiffraktion och fasta tillståndsfysik . 1929 publicerade han sin första artikel om användningen av röntgenanalys för att undersöka kristallstrukturen hos koppar-aluminiumlegeringen . 1929, efter examen från Yrkeshögskolan, anställdes han på heltid vid Fysikalisk-tekniska institutet. Han inledde ett långvarigt samarbete med sin yngre bror, Artem , och Lev Artsimovich 1930. Under överinseende av Pyotr Ivanovich Lukirskii , chef för röntgenlaboratoriet, studerade Alikhanov och Artsimovich röntgenoptik från 1930 till 1933. Resultat inkluderade en "studie av total inre reflektion av röntgenstrålar från tunna lager av olika ämnen." Han visade att aluminium inte genomgår allotropisk transformation vid röntgen vid 550–600°C. Han gjorde också en "studie av den totala inre reflektionen av röntgenstrålar från tunna lager och uppskattningen av djupet av deras penetration i mediet. Alikhanov bevisade också att lagarna för klassisk optik kan tillämpas på reflektion av hårda röntgenstrålar. " Alikhanov sammanfattade resultaten i en monografi från 1933 med titeln X-Ray Optics (Оптика рентгеновских лучей).

Kärnfysik (1933–41)

Ioffe, Alikhanov och Kurchatov i början av 1930-talet

Alikhanov gick över till kärnfysik 1933, efter upptäckten av neutronen och positronen 1932. Abram Ioffe utsåg Alikhanov till chef för positronlaboratoriet vid institutionen för fasta tillståndsfysik vid Fysikaliskt-tekniska institutet. Hans grupp studerade parproduktion och gammastrålar och gjorde observationer av positroner med Geigerräknare . Enligt Viktor Frenkel blev deras arbete en "startpunkt för tillämpningen av radioteknik på experimentell kärnfysik i Sovjetunionen."

Abov skrev att Alikhanov och hans kollegor 1933–34 var de "första som i detalj studerade spektrumet av positroner från extern paromvandling över hela energiområdet. Bland annat visade de att, i enlighet med relevanta teoretiska resultat, det maximala av spektrumet förekommer i närheten av positronenergin lika med halva ändpunktsenergin." Han tillade, "de här undersökningarna gjorde det möjligt att avslöja gammalinjer som tidigare varit okända, varigenom det var möjligt att rekonstruera diagrammen över sönderfall av exciterade kärnor."

De fortsatte med att studera beta-förfall med hjälp av inte den vanliga Wilson molnkammaren , utan en spektrometer utvecklad av Alikhanov och Mikhail Kozodayev . Det var en "radikalt förbättrad" version av den "klassiska magnetspektrometern med tvärfält, som försåg den med ett system av slumpkopplade gasurladdningsräknare. Användningen av detta registreringssystem var en viktig metodisk nyhet. Det öppnade vägen för utveckling av sovjetisk kärnelektronik, som har utvecklats i många av sina aspekter av Alikhanovs studenter.Den nya magnetspektrometern kunde registrera de jämförelsevis sällsynta processerna för positronproduktion och kunde användas för att undersöka deras energispektra, beroendet av positronutbytet på γ -kvantenergi och på grundämnets atomnummer, etc."

1934 byggde Alikhanov och Igor Kurchatov en "bebiscyklotron " , som blev den första "cyklotronen" som fungerade utanför Berkeley, Kalifornien där Ernest Lawrence hade uppfunnit den år tidigare. Det fungerade inte länge, även om vissa experiment genomfördes. Den första riktiga cyklotronen i Sovjetunionen byggdes vid Radiuminstitutet i Leningrad 1936.

Alikhanov "upptäckte att positroner var närvarande även i frånvaro av en omvandlare gjord av ett tungt element, och detta ledde honom till upptäckten av ett nytt fenomen - produktion av ett elektron-positron-par som ett resultat av intern omvandling av energin från upphetsad kärna." Detta användes senare i kärnspektroskopi . Alikhanovs grupp studerade också spridning av snabba elektroner i materia och betaspektra av radioaktiva ämnen. År 1938 upptäckte Alikhanov en ny metod för att bestämma vilomassan av neutrinon med hjälp av sönderfall av kärnorna i 7 Be .

Han tilldelades en doktorsexamen i fysikaliska och matematiska vetenskaper 1935. Han föreläste vid St. Petersburg State Transport University 1939–41 och var ordförande för dess institution för fysik.

Kosmiska strålar och Armenien (1941–43)

Alikhanov planerade att studera kosmiska strålar , den enda källan till högenergipartiklar som var känd vid den tiden, i Pamirbergen sommaren 1941, men på grund av de annalkande naziststyrkorna evakuerades Alikhanov och Institutet för fysiska problem till Kazan i oktober 1941. I april 1942 flyttade han till Jerevan , sovjetiska Armenien med avsikten att studera kosmiska strålar vid berget Aragats . Expeditionen till Aragats resulterade i upptäckten av "närvaron av en intensiv grupp av protoner med jämförelsevis små energier i den mjuka kosmiska strålningskomponenten" och "närvaro av en ström av snabba protoner i kosmisk strålning."

Alikhanov och hans grupp, inklusive hans bror Artem Alikhanian , drog också felaktigt slutsatser om existensen av kosmiska strålningspartiklar, av dem kallade vartroner , som förmodas ha ett brett spektrum av massor . Alikhanov-Alikhanian bröder fick stor kritik för påståendet. Turkevich noterade 1956 att "detta påstående ifrågasattes i väst och attackerades av en grupp sovjetiska fysiker, med en efterföljande bitter polemik i sovjetiska fysiktidskrifter. Kontroversen har aldrig lösts officiellt, och sovjetisk forskning om kosmisk strålning har lidit brist på av prestige."

Alikhanov och hans bror Artem etablerade Yerevan Physics Institute (YerPhI) 1943 som en gren av Yerevan State University .

Karriär i Moskva (1943–68)

Efter att ha återvänt till Ryssland från Armenien arbetade Alikhanov vid Institutet för fysiska problem i Moskva från 1944 till 1946.

Mellan 1947 och 1951 ledde Alikhanov Institutionen för materiens struktur vid fakulteten för fysik och teknik vid Moscow State University . Han hjälpte till att organisera kärnfysikavdelningen vid den sovjetiska vetenskapsakademin .

Bland Alikhanovs elever fanns Boris S. Dzhelepov , Venedikt P. Dzhelepov , Mikhail S. Kozodaev , Sergey Ya. Nikitin , Pyotr E. Spivak .

Atombombsprojekt

Alikhanov var involverad i det sovjetiska atombombprojektet . Efter att de sovjetiska myndigheterna fick reda på de tyska, brittiska och amerikanska kärnvapenprogrammen i mitten av 1942, började arbetet med det sovjetiska projektet ledd av Igor Kurchatov . Vid laboratorium nr. 2 , Alikhanov fick i uppdrag att utveckla en kärnkraftshög med tungt vatten . Lev Artsimovich , Isaak Kikoin och Anatoly Alexandrov arbetade med elektromagnetisk isotopseparation, gasdiffusionsprocess respektive termisk diffusionsprocess. Medan Alikhanov ledde forskningen om konstruktionen av en tungvattenreaktor . I augusti 1945 bildades den särskilda kommittén under ministerrådet (folkkommissariernas råd) för att övervaka arbeten på uran , ledd av Lavrentiy Beria . Det vetenskapliga-tekniska rådet leddes av Boris Vannikov och inkluderade Alikhanov (till en början som det vetenskapliga sekreterare), Igor Kurchatov , Pyotr Kapitsa , Abram Ioffe och andra.

ITEP

Institutet för teoretisk och experimentell fysik (ITEP) i Moskva

Den 1 december 1945 har laboratoriet nr. 3 av den sovjetiska vetenskapsakademin etablerades i Moskva med Alikhanov som chef. Laboratoriet döptes om till Heat-Engineering Laboratory (Теплотехническая лаборатория) 1949 och fick sitt moderna namn, Institutet för teoretisk och experimentell fysik (ITEP), 1958. Alikhanov ledde institutet i 9 år tills han gick i pension i 28 år, 1 Lev . Landau och hans student Isaak Pomeranchuk ledde institutets teoriavdelning 1945–46 respektive 1946–66.

På ITEP ledde Alikhanov forskning om och avancerade scintillationstekniker , bubbelkammare och gnistkammare .

Kärnreaktor

Laboratoriet/institutet fokuserade till en början på det Alikhanov redan hade börjat arbeta med: konstruktion av en kärnreaktor baserad på tungt vatten . Med en liten personal ledde Alikhanov designen av den första reaktorn 1947. Den byggdes 1948 och togs framgångsrikt i drift den 25 april 1949. Alikhanov var personligen starkt involverad i projektet. Han löste alla "fysiska och tekniska problem som uppstod vid konstruktionen av reaktorn" och tog sig an de "smutsigaste jobben utan att tveka; således var reaktorn till största delen hans varelse." Det var den första tungvattenforskningsreaktorn i Sovjetunionen. Ett antal studier och upptäckter gjordes utifrån det. Den lades ner 1987.

Reaktorn uppfanns inte för kärnkraftsproduktion, utan istället för experiment som skulle främja design och konstruktion av andra reaktorer. 1959 ledde Alikhanov konstruktionen av 10 MW experimentella tungvattenreaktorer, som byggdes i Kina och Jugoslavien under hans ledning.

Alikhanov ledde också projektet att designa den första industriella tungvattenreaktorn i Sovjetunionen. Den fick namnet OK-180 och togs i drift i oktober 1951 i Chelyabinsk-65 . Dess värmeväxlare frös kort efter att den började fungera. Den togs ur bruk 1965 och togs sedan isär. Fram till slutet av sin karriär var Alikhanov "förblev ett känt chef och en stark förespråkare" för tungvattenreaktorer, även om grafitmodererade reaktorer gavs företräde för deras pris.

Acceleratorer

År 1952, efter färdigställandet av tungvattenreaktorn, blev huvudriktningen för Alikhanovs institut konstruktion av en högenergiaccelerator. En protonaccelerator med en stark fokusering på 7 GeV ( gigaelectronvolt ) färdigställdes och togs i drift vid institutet 1961. Acceleratorn gjorde det möjligt att bedriva forskning om elementarpartikelfysik i en bredare skala vid ITEP. Alikhanov ledde flera studier och undersökningar baserade på det nya instrumentet, framför allt forskning om " pionspridning på nukleoner med stor fartöverföring."

7-GeV-acceleratorn fungerade som en prototyp eller en driftsmodell för 70-GeV-acceleratorn i Serpukhov , som utvecklades av Alikhanov. Alikhanov "blev en drivkraft bakom konstruktionen av Serpukhov-acceleratorn." Alikhanov och hans team deltog i designen. Serpukhov-acceleratorn togs i bruk 1967 och blev den största protonacceleratorn i världen vid den tiden.

Mikhail Shifman noterade att Alikhanov var "drivkraften bakom beslutet att bygga de första starka fokusacceleratorerna" i Sovjetunionen: vid ITEP och vid Institutet för högenergifysik (IHEP) i Protvino , nära Serpukhov. Serpukhov-acceleratorn, som byggdes på 1960, överfördes till IHEP. Abov noterade att beslutet från försvarsministeriet var ett "irreparabelt slag" för Alikhanov, eftersom det "berövade institutet alla möjligheter till fortsatt utveckling." Ministeriet hade hävdat att konstruktionen av gaspedalen var långsam, men enligt Abov hade ministeriet fattat ett beslut att överföra den till IHEP från allra första början.

Paritetsbrott

Mellan 1957 och 1960, efter Wu-experimentet , övervakade Alikhanov forskningen om paritetskränkning i beta-förfall . Studier ledda av honom bekräftade Wus fynd och utforskade strukturen för svag interaktion . Alikhanov var den första sovjetiska fysikern som undersökte det. Han mätte den longitudinella polariseringen av elektroner i β-sönderfall.

Personligt liv och död

Alikhanov var känd för sin familj och vänner som "Abusha" (Абуша). En grupp av hans kollegor och studenter skrev att han var "extremt okomplicerad och generös i sin hantering av människor, oavsett om saken var ett vetenskapligt eller enbart personligt problem", medan David Holloway beskrev honom som "hjärtad".

Alikhanov var en nära och livslång vän till sin kollega Lev Artsimovich . Han besökte Artsimovichs lägenhet för att berätta historier om sina vänner satirikern Mikhail Zoshchenko , poeten Anna Akhmatova och kompositören Dmitri Shostakovich . Den armeniske konstnären Martiros Sarian , en vän till honom, målade ett porträtt av Alikhanov. Det ägs av familjen Alikhanov.

Alikhanov gifte sig två gånger. Han fick två barn med sin första fru, Anna Grigorievna Prokofieva, som han gifte sig med 1925. Hans son, Ruben, var fysiker, medan hans dotter, Seda, var författare. Hans andra fru, Slava Solomonovna Roshal (f. 1916) var violinist . De fick två barn: Tigran (f. 1943), en pianist, och Yevgenia (f. 1949), en violinist. Tigran var rektor (president) för Moskvakonservatoriet 2005–09.

Alikhanov drabbades av en stroke 1964. Han avgick från sin post som direktör för ITEP 1968. Alikhanov dog i Moskva den 8 december 1970, 66 år gammal. Han begravdes på Novodevichy-kyrkogården i Moskva .

Förhållandet till kommunistpartiet

Alikhanov på Armeniens frimärke från 2000

Alikhanov gick aldrig med i kommunistpartiet . Enligt hans kollega Boris L. Ioffe [ ru ] gillade Alikhanov "inte den sovjetiska regimen" och var "ganska frispråkig". Han berättade för sina kollegor att Lavrentiy Beria , Stalins hemliga polischef, var en "fruktansvärd person" före Berias fall och var den enda stora fysikern som besökte Pjotr ​​Kapitsa när han skickades i exil nära Moskva på Stalins order. Alikhanov undertecknade senare ett kollektivt brev adresserat till de sovjetiska ledarna och bad dem att återlämna Kapitsa till chefen för Institutet för fysiska problem .

Han samarbetade inte med myndigheterna under de antisemitiska antikosmopolitiska och läkarnas komplottkampanjer under efterkrigsåren när judar sparkades från sina arbetsplatser. Abov noterade att Alikhanov skyddade sina kollegor under kampanjen, även om "naturligtvis fanns det offer, men han kunde minimera dem."

I oktober 1955 var Alikhanov bland ett antal ledande sovjetiska vetenskapsmän som undertecknade "Letter of 300 [ ru ] " som kritiserade Trofim Lysenko och Lysenkoism och stödde genetik .

1956 kom Alikhanov under press när flera medlemmar av ITEP-personalen höll prodemokratiska tal vid institutets kommunistiska partiorganisation. Partiorganisationen upplöstes. Alikhanov hade ett möte med Chrusjtjov och den senare berättade för honom att han försökte förhindra gripandet av dissidenterna. I sin tur sa Alikhanov till dissidenterna: "Om ni visste vad ni gjorde är ni hjältar. Om ni inte gjorde det är ni dårar." Yuri Orlov , en av dissidenterna som tvingades lämna ITEP, fick arbete på Yerevan Physics Institute , som leds av Alikhanovs bror, Artem .

Orlov noterade att efter Chrusjtjovs fördömande av Stalin 1956 var Alikhanov bland "omkring 20-30 ledande fysiker" som "var mycket aktiva i att skriva kollektiva brev (inte för publicering, naturligtvis) till de [sovjetiska] ledarna som protesterade mot försök att återställa eller skydda stalinismen" när "majoriteten av vetenskapsmän [...] var rädda för att delta i sådan aktivitet." I mars 1966 anslöt han sig till Pyotr Kapitsa , Andrei Sacharov och andra och uppmanade Leonid Brezhnev att inte rehabilitera Stalin.

Erkännande och arv

"För alla de många aspekterna av sin vetenskapliga karriär var Alikhanov i första hand en experimentell fysiker - en experimentator i ordets högsta bemärkelse, vilket exemplifieras av Faraday och Rutherford ."

— från dödsruna i Sovjetisk fysik Uspekhi (1974)

Institutet för teoretisk och experimentell fysik (ITEP), som Alikhanov ledde från starten 1945 till 1968, uppkallades efter honom 2004.

Alikhanov är allmänt erkänd som en av de ledande sovjetiska fysikerna. En dödsruna från 1974 i sovjetisk fysik Uspekhi kallade Alikhanov "en av grundarna av kärnfysiken i vårt land." Mikhail Shifman beskrev Alikhanov som grundaren av experimentell kärn- och partikelfysik i Sovjetunionen, tillsammans med Igor Kurchatov , och en av "fäderna" till den sovjetiska partikelfysiken , tillsammans med Lev Landau och Isaak Pomeranchuk . Yuri Abov [ ru ] ansåg att Alikhanovs forskning 1933–40 var värd ett Nobelpris .

I ett brev till Stalin 1945 skrev Pjotr ​​Kapitsa : "Kamraterna Alikhanov, Ioffe och Kurchatov är lika kompetenta som jag eller ännu mer." Yuri Orlov föreslog att Alikhanov "inte var ett sånt geni som Landau eller Kapitsa", men hävdade att han var "en framstående vetenskapsman och ärlig man", som överförde till sina elever "hans otroligt höga standarder."

En gata i Jerevan är uppkallad efter bröderna Alikhan, medan akademiker Alikhanov Street [ ru ] i Moskva döptes om 2018.

En timme lång dokumentärfilm om Alikhanov producerades av Public TV of Armenia 2019.

Högsta betyg

Anteckningar
Citat

Vidare läsning