Эффект Кикоина

Исаак Константинович Кикоин – выдающийся физик-экспериментатор, одним из первых был приглашен И.В. Курчатовым для работы над атомным проектом.

В Лаборатории № 2 Исаак Константинович возглавил важнейшее направление – разделение изотопов урана диффузионным методом.

С первых дней Великой Отечественной войны И.К. Кикоин занимался оборонной тематикой. Он создал систему мин, реагирующих на изменение магнитного поля от проходящего танка или другого вида машин. За "изобретение новой системы электрических измерений на постоянных токах большой величины" ученый в 1942 году получил Сталинскую премию.

Исаак Константинович Кикоин родился 15 (28) марта 1908 года на окраине Российской империи в местечке Малые Жагоры в Литве. Его отец был учителем, мать занималась воспитанием детей.

Семья вынуждена была часто переезжать. В Пскове Исаак Константинович окончил лучшую гимназию в городе и поступил на третий курс землеустроительного техникума. Младший брат ученого Абрам Кикоин вспоминал: "Исаак получил существенные дополнительные знания по математике и специальность геодезиста - картографа. Помню, с каким восторгом я смотрел на карты брата, выполненные на огромных листах ватмана, на реки, раскрашенные голубым с отливами цветом и красивыми стрелками. Впоследствии это умение чертить карты и знакомство с топографией побудили академика А.Е. Ферсмана пригласить брата участвовать в Кольской экспедиции в 1931 г.".

Но ни землемером, ни геодезистом Кикоин не стал, его влекла физика. Он поехал учиться в Ленинград на физико-механический факультет Политехнического института.

Учебу совмещал с работой ассистентом в лучшем физическом центре страны у академика А.Ф. Иоффе. Подрабатывал занятиями на химическом факультете и в Индустриальном институте. В 1930 г. перешел на работу в ЛФТИ. Вскоре он был направлен на стажировку в лучшие физические лаборатории Германии и Голландии. После возвращения увлекся проблемами электрических и магнитных свойств металлов и был назначен начальником отдела (затем –  лаборатории электрических явлений) ЛФТИ.

В 1933 году Кикоин совместно с М.М. Носковым (его студент-дипломник) открыли новое физическое явление (фотоэлектромагнитный эффект). В историю науки это явление вошло  как "эффект Кикоина-Носкова". В 1934 г. была опубликована первая монография И.К. Кикоина "Физика металлов" (в соавторстве), а в 1935 г.  ученый защитил докторскую диссертацию.

Брат ученого А.К. Кикоин, который тоже стал физиком, вспоминал: "Работал брат  истово. Выходных дней у него не было. Но он не был отшельником в келье-лаборатории. Помню, с каким энтузиазмом он занимался украшением здания ЛФТИ перед майскими и ноябрьскими праздниками. Иллюминация непременно включала газоразрядные трубки, наполненные различными газами. Трубки со впаянными электродами он готовил сам — был он неплохим стеклодувом. Вероятно, только здание Ленэнерго на Марсовом поле могло соперничать по изысканности и богатству иллюминации со зданием ЛФТИ. С таким же энтузиазмом брат готовил знаменитые "капустники", устраивавшиеся 2 мая и 8 ноября каждого года".

Вскоре лаборатория И.К. Кикоина была направлена в Свердловск, где открылся новый научный центр –  Уральский  филиал ЛФТИ. Магнитная лаборатория (где работал И.К. Кикоин) была включена в Уральский институт, и все её сотрудники стали считаться "уральцами", хотя жили и работали в Ленинграде до 1936 г.". И.К. Кикоин перенес на Урал многие традиции ЛФТИ: семинары, дискуссии, эксперименты и даже веселые "капустники". Один из сотрудников лаборатории Кикоина впоследствии вспоминал, что "как-то раз и мне пришлось, к моему великому удовольствию, принять активное участие в таком самодеятельном спектакле под названием "Под крышей Тьфуфана", где очень резко и смело критиковалось не очень разумное руководство УФАНа (Уральского филиала АН СССР)".  Работу в уральской лаборатории ученый совмещал с руководством кафедрой общей физики в Свердловском университете. Его ученики вспоминали, что "во время войны, студенты, уже призванные в армию или добровольно вступившие в нее, спешили на его лекцию, чтобы в последний раз услышать любимого лектора, хотя они в тот же самый день отправлялись на сборный пункт". Здесь ученый встретил войну, а вскоре узнал трагическую весть, что в 1942 году во время  "акции по уничтожению еврейского населения" в Пскове немцами была расстреляна его мать. 

В первый год войны И.К. Кикоин вплотную занялся оборонной тематикой. Вот как об этом потом вспоминал сам  ученый: "К нам в лабораторию пришел представитель военной академии, которая была эвакуирована в Свердловск, и предложил разработать противотанковые и противотранспортные средства. Задача для нас была новая, трудная, но особо почетная, так как имела немалое значение, как для действующей армии, так и для партизан. Всю жизнь, мы, так или иначе, занимались магнетизмом, накопленные знания надо было использовать, стали думать. Прежде всего, мы решили учесть, что все виды транспорта делаются из стали, сталь магнитна, а, следовательно, под любым транспортом магнитное поле будет искажено.  Договорились с военными. Нас направили в полк, где и были проведены первые измерения и с танком, и с автомобилями. Проведя измерения, перешли к конструированию прибора, способного реагировать на изменение магнитного поля от прохождения танка или какого-либо другого вида машин на расстоянии двух метров от него.

Для создания прибора в окончательном варианте нужно было учесть еще целый ряд условий, поставленных военными, в частности, прибор должен быть малых размеров и безотказно работать зарытым на достаточно большую глубину. Это требование определялось не только необходимостью маскировки, но и для того, чтобы миноискатели не могли его обнаружить. Довольно быстро удалось создать прибор, который с первого же образца полностью удовлетворял всем поставленным требованиям.

Следующая наша задача заключалась в том, чтобы импульс, возникающий в приборе от проходящего танка, передать на взрывчатку – подорвать танк. Работа полностью была закончена к декабрю 1941 г. и доложена в Москве, где сразу же были проведены государственные испытания нашей системы. Результаты испытаний были отличными, и система принята на вооружение".

За эти исследования весной 1942 года И.К. Кикоин и его коллеги были удостоены Сталинской премии.

И.К. Кикоин  был одним из первых, кого И.В. Курчатов пригласил в 1943 году к разработке всего комплекса работ по урану. Он возглавил важнейшее научное направление в работе Лаборатории № 2 – разделение изотопов урана диффузионным методом и получение урана-235. Из коллектива ученых Лаборатории № 2 только Курчатов и Кикоин входили в Технический совет Специального комитета и были в курсе всех научно-технических вопросов советского атомного проекта.

И.К. Кикоин курировал научные аспекты  строительства завода № 813 (Уральский электрохимический комбинат) в закрытом городе Свердловск-44 (ныне Новоуральск).

Академик А.П.Александров вспоминал об Исааке Константиновиче, что "энергичный и талантливый, он сумел сплотить коллектив ученых, решивший за короткий срок (5 лет) сложнейшие проблемы по созданию атомной техники, на которые, по тогдашним оценкам специалистов США, "Советам" должно было потребоваться не менее 20 лет".

В 1950-х гг. под руководством И.К. Кикоина была решена проблема дистанционной регистрации атомных и водородных взрывов. Проведенные исследования сыграли большую роль при заключении соглашения о запрещении испытаний ядерного оружия в открытом пространстве.

В начале 1960-х гг. в промышленность был внедрен (разработан под научным руководством И.К. Кикоина) новый центробежный метод разделения изотопов урана, имеющий существенное преимущество по сравнению с диффузионным методом – низкую энергоемкость.

И.К. Кикоин, являясь автором ряда открытий в атомной и ядерной физике, физике твердого тела, ядерной технике, большое внимание уделял подготовке кадров и популяризации  своей любимой науки физики. На протяжении многих лет он преподавал на кафедре общей физики Московского механического института (с 1954 года МИФИ) и физическом факультете МГУ.

Ученый возглавлял Комиссию по школьным программам по физике и написал легендарный учебник по физике для средней школы и вузов. Став инициатором проведения всесоюзных физических олимпиад, он добился права победителям этих олимпиад поступать в вузы СССР без вступительных экзаменов. Вместе с академиком А.Н. Колмогоровым в 1970 году основал самый популярный в советское время физико-математический журнал "Квант".

Ученый был награжден АН СССР золотыми медалями им. М.В. Ломоносова, им. И.В. Курчатова и П.Н. Лебедева.

В строю Курчатовского Бессмертного полка