Текст книги "Книга о людях, изменивших мир"

Леонард Дж. Кох
Полезное приключение на быстрых нейтронах

Лауреат премии «Глобальная энергия» 2004 года

Леонард Дж. Кох стоял у истоков создания «мирного атома»

В XX веке лучшие умы человечества упорно трудились сразу над двумя задачами: над созданием атомной бомбы, а также над тем, как можно использовать энергию атома в мирных целях.

Впервые цепная реакция ядерного распада была осуществлена под руководством Энрико Ферми 2 декабря 1942 году в Чикагском университете с использованием урана в качестве топлива и графита в качестве замедлителя нейтронов.

А первая электроэнергия из энергии ядерного распада была получена 20 декабря 1951 года в Национальной лаборатории Айдахо с помощью реактора на быстрых нейтронах EBR-I (Experimental Breeder Reactor-I). Произведённая мощность составляла около 100 кВт. Ее хватило на то, чтобы зажечь электрические лампочки, из которых складывалась надпись, свидетельствующая о том, что электроэнергия произведена в результате использования атомной энергии.

«Мы отпраздновали первую выработку электроэнергии из атомной энергии, и все присутствовавшие в тот день написали свои имена на стене над турбинным генератором», – вспоминает один из участников – американский инженер и физик Леонард Дж. Кох.

Выдающийся американский ученый в области ядерного машиностроения стоял у истоков создания «мирного атома». При создании EBR-2, второго реактора, ученые пошли еще дальше: отработанное топливо перерабатывалось и обратно подавалось в реактор. У Леонарда Дж. Коха, 24 года работавшего на ведущих позициях в Аргоннской национальной лаборатории было много должностей и научных званий, однако в истории науки он остался в качестве одного из первопроходцев ядерной энергетики XX века.

В Айдахо, где они с коллегами в 50-х годах прошлого века создавали экспериментальный EBR-I, в 1966 году был открыт национальный музей ядерной энергетики США.

Леонард Дж. Кох посвятил 35 лет своей жизни ядерной энергетике, хотя в детстве даже и не мечтал стать ученым. Как он сам вспоминает, «раннее детство было довольно обычным, и, хотя мы были бедны, я не знал об этом, потому что практически все наши друзья и родственники были так же бедны». Леонард учился в средней школе с 1933 по 1937 год, в очень сложный период в мире и Соединенных Штатах. Это были годы Великой депрессии, финансового кризиса, начавшегося в 1929 году и продолжавшегося до 1939 года.

Не было кредитов в колледже, было очень мало стипендий и очень мало рабочих мест. Учебные программы, на которые могли рассчитывать выпускники, варьировались от классов «школы торговли» до подготовительных программ колледжа. Леонард выбрал подготовку к колледжу, он хотел учиться, ему нравилось работать с цифрами, и он подумывал о бухгалтерском учете. Учебный план был непрост, но он еще в ранней юности научил его дисциплине, усидчивости и умению самостоятельно овладевать знаниями.

К счастью, в окружении Леонарда нашлись люди, которые увлекли его миром техники. У него появился большой интерес к двигателям внутреннего сгорания, и он сменил бухгалтерский профиль обучения на машиностроение. Тогда же появилась и «Программа сотрудничества», предлагаемая Технологическим институтом Брони (позже переименованным в Технологический институт штата Иллинойс). Эта пятилетняя программа обучения по окончании давала степень бакалавра наук в области машиностроения.

Университет не предоставлял рабочие места, но привлекал к сотрудничеству крупные компании. Леонард практиковался в Liquid Carbonic Corp., которая производила оборудование для розлива безалкогольных напитков и пива. Для выполнения учебных заданий пришлось знакомиться с работой литейного, механического цехов, собирать, монтировать по чертежам и испытывать вместе со старшими коллегами различные машины и устройства. Это была хорошая школа для будущего инженера. И он даже спустя много лет с благодарностью вспоминал тех людей, которые были готовы потратить время, чтобы объяснить ему какую-то техническую премудрость.

Учебные задания и труд на реальном производстве занимали все время. Но, к счастью, работа с техникой ему нравилась, а это значит, не была в тягость.

Еще одной хорошей школой, которая очень помогла ему в будущем, был, как ни странно… гольф. С 10 лет Леонарду пришлось работать: он доставлял газеты, подрабатывал, как и где мог. В 13 лет ему повезло получить работу кэдди, помощника игрока в гольф, который носит за игроком его клюшки. В процессе он и сам научился играть, а эта сложная игра требует полного внимания, точности, хорошей спортивной формы и умения контролировать свои силы. Эти навыки ему очень пригодились впоследствии, а гольф остался любовью на всю жизнь. В качестве кэдди он зарабатывал 75 центов за 4 часа работы, позже его начальная заработная плата научного сотрудника составляла 45 центов в час. Это были трудные времена, но это была важная часть его «реального» образования.

Гольф, игра истинных джентльменов с тщательно оберегаемыми традициями, игра, требующая хороших манер, уважительного отношения к партнерам и соперникам, поддержания порядка на полях, давал ему в дальнейшем превосходную возможность отдыхать от «трудов ядерных».

Время обучения в институте ознаменовались еще одним важным событием. В те годы он встретил Розмари – женщину, которая стала его женой, его избранницей на всю жизнь и подарила ему сына. Вернее, впервые они встретились еще в раннем детстве, их родители были знакомы, и спустя много лет вновь столкнулись на свадьбе общих знакомых, начали общаться и через несколько лет поженились.

Свою книгу «EBR-2. Комплексная экспериментальная реакторная атомная электростанция» Леонард Дж. Кох посвятил Розмари, своей жене, поддержка и терпение которой на протяжении более, чем 60 лет, помогали ему добиваться успехов в его непростой профессиональной деятельности.

После окончания Иллинойского технологического университета в 1943 году Кох работал в области разработок двигателей внутреннего сгорания. Семья пережила несколько переездов по стране. Но, еще работая в Tucker Motor Car Co, он услышал об Аргоннской национальной лаборатории, исследовательском центре Министерства энергетики США, и о том, что там работают над новым, атомным источником энергии.

Много позже доктор Кох с юмором вспоминал, что тогда об этих исследованиях он знал только от Бака Роджерса, персонажа комиксов тех лет, повествующих о покорении космоса и научных открытиях. И его вдохновила мысль, что он сам сможет быть причастен к созданию нового источника энергии.

Работа лаборатории координировалась Чикагским университетом, и в библиотеке университета в 1948 году и произошла его первая встреча и собеседование с руководителем лаборатории доктором Уолтером Зинном.

Уолтер Зинн был директором лаборатории, но также руководил специальным проектом, предусматривающим разработку новой концепции энергетического реактора. После тестирования его знаний и навыков и получения разрешения для доступа к работе, Леонард был приглашен в этот проект. За время, отпущенное на эту подготовительную работу, он не упустил возможности пополнить свои знания в сфере ядерной физики.

Доктор Зинн и его сотрудники разработали научную концепцию реактора-размножителя EBR, и идея уже находилась в процессе превращения в технологию для практической реализации. Леонард Дж. Кох с головой погрузился в этот процесс. Инженерная фирма занималась разработкой строительного проекта, а сотрудники EBR разрабатывали ядерную «начинку». Лаборатория готовила, закупала и собирала ядерные компоненты.

В 1950 году EBR со своими девятью сотрудников переехала в Айдахо, где к ним присоединились местные специалисты, и таким образом сложилась общая группа из 15 человек. Уже много позже, оглядываясь назад, ученый признавался, что в то время они даже не осознавали значения события, к которому оказались причастны, и когда реактор заработал, празднование было довольно скромным.

Идею реактора на быстрых нейтронах в 1942 году предложил Энрико Ферми, в 1951 году она была реализована группой EBR Аргоннской национальной лаборатории. В основе любого реактора лежит деление тяжелых ядер под действием нейтронов. Но в тепловых реакторах уран-235 делится под действием низкоэнергетических тепловых нейтронов, при этом образуются осколки деления и новые нейтроны, имеющие высокую энергию (так называемые быстрые нейтроны). Вероятность поглощения ядром урана-235 (с последующим делением) теплового нейтрона гораздо выше, чем быстрого, поэтому нейтроны нужно замедлить. Это делается с помощью замедлителей-веществ, при столкновениях с ядрами которых нейтроны теряют энергию.

Топливом для тепловых реакторов обычно служит уран невысокого обогащения, в качестве замедлителя используются графит, легкая или тяжелая вода, а теплоносителем является обычная вода. Именно по этому принципу работает большинство современных АЭС.

Быстрые нейтроны, образующиеся в результате вынужденного деления ядер, можно использовать и без какого-либо замедления. Схема такова: быстрые нейтроны, образовавшиеся при делении ядер урана-235 или плутония-239, поглощаются ураном-238 с образованием (после двух бета-распадов) плутония-239. Причем на 100 разделившихся ядер урана-235 или плутония-239 образуется 120−140 ядер плутония-239. Правда, поскольку вероятность деления ядер быстрыми нейтронами меньше, чем тепловыми, топливо должно быть обогащенным в большей степени, чем для тепловых реакторов. Кроме того, отводить тепло с помощью воды здесь нельзя (вода – замедлитель), так что приходится использовать другие теплоносители: обычно это жидкие металлы и сплавы, от весьма экзотических вариантов типа ртути или свинцово висмутовых сплавов до жидкого натрия (самый распространенный в промышленных энергетических реакторах вариант).

Реакторы на быстрых нейтронах с замкнутым топливным циклом позволяют почти в 100 раз повысить эффективность использования естественного урана и, тем самым, снять ограничения на развитие атомной энергетики со стороны природных ресурсов ядерного топлива. И в этом их главная «фишка», их перспективность.

Когда Леонард Дж. Кох вернулся в Чикаго, он обнаружил, что в лаборатории уже рассматривают различные варианты обеспечения рециркуляции топлива в реакторе и, причем, рассматривают с большим оптимизмом. Сложностей связанных с разработкой технологий было множество, но под его руководством концепция экспериментального реактора EBR-II начала развиваться.

Проект был секретным, но 8 декабря 1953 года президент США Дуайт Эйзенхауэр выступил на Генеральной Ассамблее Организации Объединенных Наций в Нью-Йорке с исторической речью «Атом для мира». В тот период был разгар холодной войны и гонки ядерных вооружений. Однако вместо того, чтобы сосредоточиться исключительно на угрозе атомной войны, Эйзенхауэр подчеркнул выгоды гражданского применения ядерной энергии в сельском хозяйстве, медицине и энергетике. Он предложил создать «международное агентство по атомной энергии», которое будет содействовать мирному использованию ядерной энергии «на благо всего человечества».

Соединенные Штаты вели переговоры о создании МАГАТЭ с Канадой и Соединенным Королевством, а также с Австралией, Бельгией, Португалией, Францией и Южной Африкой. В ходе переговоров был подготовлен первый проект устава нового агентства, в основу которого легли положения речи Эйзенхауэра «Атом для мира». Глобальные усилия: группа участников переговоров расширяется». Хотя фактические переговоры проходили вне рамок Организации Объединенных Наций, Генеральная Ассамблея ООН в 1954 году поддержала и одобрила работу государств, которые в них участвовали. Она призвала также провести международную конференцию по мирному использованию ядерной энергии.

В августе 1955 года эта конференция состоялась в штаб-квартире Организации Объединенных Наций в Женеве, и в ней приняло участие самое большое число ученых за всю мировую историю. Впервые после окончания второй мировой войны был частично приподнят покров ядерной секретности, и физики с Востока и Запада начали восстанавливать научный обмен. После конференции группа участников переговоров о создании МАГАТЭ была расширена, и в ее состав вошли Бразилия, Индия, Советский Союз и Чехословакия.

Самое активное участие в этом процессе принимал Леонард Дж. Кох. Он выступал на конференции 1955 года с докладом-презентацией об EBR-II и, как он вспоминает, очень нервничал, обращаясь к огромной международной аудитории. Это был огромный стимул – обсуждать ядерную мощь с людьми из других стран и наблюдать за их энтузиазмом. У профессора были очень интересные дискуссии с коллегами из Советского Союза, Англии и Франции, Индии, где разрабатывались подобные программы. В дальнейшем ему представилась возможность побывать на многих подобных мероприятиях, но то, первое, осталось самым памятным.

Тем временем, к 1956 году концепция EBR-II была разработана до такой степени, что было принято решение о продолжении проектирования и строительства. Проект на общую сумму свыше 29 млн долларов США был санкционирован Комиссией по атомной энергии. Это была крупнейшая экспериментальная разработка в истории Аргоннской лаборатории, и Леонард Дж. Кох был ведущим менеджером проекта. Разработка концепции и ее совершенствование продолжались одновременно с проектированием и строительством. Это был чрезвычайно интересный и сложный опыт.

EBR-II был введен в эксплуатацию в 1964 году и успешно работал в течение 30 лет. Непосредственное участие в EBR-II для Л. Дж. Коха завершилось официальной передачей ответственности за операцию отделению лаборатории в Айдахо. Они отвечали за подготовку эксплуатационных процедур и руководств, а также подготовку персонала. Он по-прежнему технически был связан с проектом в качестве директора отдела инженеров реакторов, предоставляя техническую поддержку и разработку экспериментов, включенных в рабочую программу.

Кох покинул лабораторию в 1972 году, потому что пришел к выводу, что ответственность за такой вид деятельности, как развитие ядерных реакторов, перешла от ученых к промышленности. Тем не менее, когда его пригласили на работу в Иллинойскую энергетическую компанию, которая рассматривала вопрос о «ядерной проблеме», он согласился и в свои 53 года стал менеджером по ядерным проектам. Он разрабатывал инженерные и операционные проекты по ядерной энергетике. Был избран вице-президентом компании. Основал операционный отдел ядерной энергетики и инженерный факультет. Это был новый и захватывающий опыт, но, к сожалению, авария на станции «Три Майл Айленд» в США в 1979 году, и возникшие вследствие этого панические настроения в стране свели на нет перспективы дальнейшего строительства АЭС.

35 лет своей жизни Леонард Дж. Кох посвятил атомной энергетике. И он не хотел, чтобы все это закончилось на негативной ноте. Он попросил «досрочного выхода на пенсию» и ушел в отставку в 1983 году.

Выход на пенсию не стал тупиком, а стал началом нового плодотворного периода в жизни. Вместе с женой они решили подыскать место для постоянного места жительства с более теплым климатом, чем в штате Иллинойс, остановили свой выбор на городе Тусон, в штате Аризона, и переехали туда в 1985 году. Появилось время для гольфа и для путешествий. Хотя по роду деятельности ученому и до того приходилось немало времени проводить в поездках, и жена частенько сопровождала его, но теперь они сами могли выбирать места для путешествий. Они объехали большую часть Соединенных Штатов, многие страны Европы, Центральной Америки. Но выход на пенсию не уменьшил его энтузиазма в отношении ядерной энергетики и, в частности, в отношении перспектив реакторов на быстрых нейтронах. Он убежден, что за ними – будущее.

В 2004 году Леонард Дж. Кох стал лауреатом премии «Глобальная энергия» «за разработку физико-технических основ и создание энергетических реакторов на быстрых нейтронах» вместе со своим российским коллегой Федором Митенковым, с которым они все эти годы шли «параллельными курсами», но никогда не встречались. И, кстати, американский ученый признался, что это первая крупная международная награда в его научной биографии.

«В 1948 году я участвовал в семинаре, проводимом Энрико Ферми, на котором он предсказал, что если использовать всю энергию, содержащуюся в уране и тории, то ядерная энергетика позволит легко выработать столько электроэнергии, сколько необходимо, чтобы обеспечивать все мировые потребности в течение 200 лет, – писал Леонард Дж. Кох в одной из своих статей. – Ферми считал, что потребуется преобразовать нерасщепляемый уран в расщепляемый плутоний, из которого затем и выделить энергию. Применение быстрых нейтронов, по мнению Ферми, позволит получить больше плутония, чем потребуется. Его идеи и породили концепцию реактора на быстрых нейтронах (бридера). Ферми объяснял, что для полной утилизации урана этот процесс потребует многократного повторного использования ядерного топлива. Это довольно сложный и трудный процесс. Аналогичная возможность представляется при использовании нерасщепляемого тория-232, который преобразуется в расщепляемый уран-233. Мнение доктора Ферми основывалось на весьма консервативных для того времени оценках мировых запасов. Сегодня я сделаю более радикальный прогноз: если использовать всю энергию, содержащуюся в этих ресурсах, включая топливо, которое расходуется сейчас и будет израсходовано в будущем, истощенный уран, а также все имеющиеся и будущие ресурсы урана и тория, то ядерная энергетика сможет обеспечить производство всей необходимой электроэнергии на следующее тысячелетие. Поскольку делать прогнозы на такое отдаленное будущее затруднительно, я не могу гарантировать результат. Но я достаточно оптимистично настроен, чтобы предложить попробовать…».

Доктор Кох знает, о каком потенциале говорит, ведь вторичное использование ядерного топлива – это принцип действия его детища – EBR-II. «В то время как 1 фунт угля может произвести приблизительно 3 киловатт часа тепловой энергии, 1 фунт урана может произвести больше чем 10 миллионов киловатт-часов. Фактически, все электростанции, которые теперь работают в мире, извлекают меньше одного процента этой потенциальной энергии… Это, конечно, является намного большим количеством энергии, чем мы извлекаем из фунта угля, но мы «тратим впустую» приблизительно 9 900 000 киловатт-часов энергетического потенциала в каждом фунте урана. Использование рециркуляции топлива на месте, как это делается в EBR-II, исключает возвращение облученного материала, что делает его гораздо менее доступным и уменьшает возможность кражи или незаконного присвоения. Отсутствие потребности в отгрузке через общественное пространство устраняет проблемы общественной безопасности в отношении доставки высокорадиоактивных или токсичных материалов. Это также отчасти снимает и проблемы хранения радиоактивных отходов».

Леонард Дж. Кох считает, что разработки новых технологий на базе ядерных реакторов быстрых нейтронов должны быть продолжены. Согласно оценкам, сделанным Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) в 2005 году, общий объем разведанных запасов урана, расходы на добычу которого не превышают $130 за килограмм, составляет примерно 4,7 млн тонн. Согласно оценкам МАГАТЭ, этих запасов хватит на 85 лет. Содержание изотопа 235, который «сжигают» в тепловых реакторах, в природном уране – всего 0,72 %, остальное составляет «бесполезный» для тепловых реакторов уран-238. Однако, если перейти к использованию реакторов на быстрых нейтронах, способных «сжигать» уран-238, этих же запасов хватит более чем на 500 лет!

«Оглядываясь назад, – пишет Леонард Дж. Кох, – могу сказать, что моя жизнь была полезным приключением. Мне очень повезло, что я разделил ее с замечательной женщиной. Профессионально мне посчастливилось «оказаться в нужном месте в нужное время» несколько раз. Каждый такой случай обеспечивал возможность учиться и достигать нового. Большинство из этих возможностей произошло потому, что в моей жизни были доктор Ферми и доктор Зинн, которые меня вдохновляли. И главный итог жизни – осознание того, что мир обладает атомной энергией. Он получил этот невероятный новый источник энергии, которая так нужна человечеству».

Жорес Алферов
Идеальная пара

Лауреат премии «Глобальная энергия» 2005 года

Полупроводниковые гетероструктуры, открытые Жоресом Алферовым сделали возможным технологический прорыв второй половины XX века

Двадцатый век стал временем множества революций: социальных потрясений и научных открытий, невероятных технических достижений, которые, казалось, пришли со страниц фантастических книг, и радикальных перемен в самих взглядах людей на окружающий мир.

Одним из таких прорывов сквозь привычное стал информационный взрыв XX века, раз и навсегда безвозвратно нарушивший неторопливый образ жизни людей предыдущего времени. Новые занятия, новые технологии, новые профессии, новое обучение, новое мышление – все эти, уже привычные нам приметы XXI века были бы невозможны без компьютеров, баз данных, машинной обработки информации.

А создание компьютеров стало реальностью после изобретения полупроводников. Так что ученые называют ещё одну революцию – полупроводниковую. И ее исполнителей-физиков – героев полупроводниковой электроники.

Исследования в этой области во второй половине двадцатого века шли и в США, и в Великобритании, и в СССР. Один из первых ученых этой великой эпопеи – наш соотечественник Жорес Алфёров, получивший в 2000 году Нобелевскую премию за «основополагающие работы в области коммуникационных и информационных технологий». А уже в 2005 он стал лауреатом премии «Глобальная энергия» за «фундаментальные исследования и значительный вклад в создание полупроводниковых преобразователей для солнечной и электроэнергетики».

Его коллега, ещё один выдающийся советский и российский физик, доктор физико-математических наук Сергей Капица, писал: «Значение указанной области науки и техники можно определить с помощью мысленного опыта. Представьте себе, что все приложения, связанные с ядерной физикой, вдруг исчезли. Первыми остановятся ядерные электростанции, и мир лишится около 10 % всей производимой энергии. От того, что замрут ядерные подводные лодки, станет только лучше, а от того, что пропадет ядерное оружие, мир в целом станет гораздо безопаснее, да и богаче. Заметим, что при этом вся другая техника останется вполне работоспособной. Но если внезапно исчезнет все, связанное с физикой полупроводников, то наша цивилизация просто рухнет. Этот поучительный опыт можно подтвердить ранжированием 20 главных достижений техники в XX в., недавно проведенным на основе экспертного опроса Американским союзом инженеров: 1. Электрификация. 2. Автомобиль. 3. Самолет. 4. Водоснабжение. 5. Электроника. 6. Радио и телевидение. 7. Механизация сельского хозяйства. 8. Компьютеры. 9. Телефон. 10. Холодильники. 11. Дороги. 12. Космическая техника. 13. Интернет. 14. Обработка изображений. 15. Механизация быта. 16. Медицинская техника. 17. Нефтегазовая промышленность. 18. Лазеры и оптоволокно. 19. Ядерная технология. 20. Современные материалы.

В этом перечне, где курсивом выделены области, непосредственно связанные с открытиями и изобретениями по приложению полупроводников, видно, какое место в реальном мире занимают электричество и полупроводники и все связанные с ними отрасли техники».

И далее он замечает: «Жизнь Алферова, как и многих ученых его поколения, сложилась счастливо. Он вырос и работал в замечательном институте, как ученого и гражданина его воспитала академическая среда, он жил, всецело посвящая себя любимому делу. Ведь Жорес Иванович удачлив и в том, что не попал в «золотую клетку»… Более того, он с молодости был связан с мировой наукой обширными личными контактами, испытал на себе влияние самых крупных зарубежных и отечественных ученых…».

Добавим ещё к этому тот факт, что у исследователя была счастливая возможность увидеть, как результаты его фундаментальных исследований реализуются на практике в технологиях, продуктах и даже потребительских товарах. И об этом звонит сегодня каждый мобильный телефон – ведь полупроводниковые гетероструктуры, открытые Жоресом Алферовым и его коллегами, применяются в спутниковой связи, мобильных телефонах, оптических системах хранения данных, таких, как проигрыватели для компакт-дисков, модули нанесения штрих– и лазерных кодов.

Впрочем, если говорить не только о научной биографии, но и о жизни вообще, то биография Жореса Алферова – яркий пример судьбы советского человека со всеми лишениями, трудностями, потерями и возможностями, которые в наше время иногда кажутся невероятными.

Об этом говорит даже само его имя. Его отец, Иван Карпович, в годы Первой мировой войны гусар, унтер-офицер, в сентябре 1917 года вступил в РСДРП (б) и во время гражданской войны командовал кавалерийским полком в Красной Армии. Отец всей душой воспринял новый мир и новый строй и дал сыновьям имена людей, которые его вдохновляли – Маркс Иванович и Жорес Иванович. Младшего, который родился 15 марта 1930 года в Витебске, он назвал в честь Жана Жореса, харизматичного и очень популярного в те годы лидера французской социалистической партии и основателя газеты L’Humanite.

После гражданской войны Иван Карпович занялся мирными делами: стал восстанавливать и строить хозяйство молодой республики в тех местах, куда посылала партия. Довоенные детские годы Алферова прошли в Сталинграде, Новосибирске, Барнауле и Сясьстрое под Ленинградом. Там работал его отец после того, как в 1935 году закончил Промакадемию. Великая Отечественная война застала семью Алферовых в городе Туринске Свердловской области, куда глава семьи был направлен директором завода по производству пороховой целлюлозы.

Старший сын Маркс закончил школу в 1941 году. Он поступил на энергетический факультет Уральского индустриального института, но уже через несколько недель ушел на фронт. В 1944 году 20-летний гвардии младший лейтенант Маркс Алферов погиб во время кровопролитной Корсунь-Шевченковской операции.

Сразу после окончания войны отец получил новое назначение, и семья переехала в Минск. Там, в единственной сохранившейся в полуразрушенном городе русской мужской средней школе № 42 у Жореса произошла встреча, которую можно назвать судьбоносной.

«В послевоенном Минске, – вспоминал Жорес Иванович, – у нас в школе не было не то, что кабинета физики, но и никаких приборов, пособий! Но учитель физики Яков Борисович Мельцерзон настолько любил свой предмет, так увлекательно читал свои лекции, что у его учеников всегда были хорошие оценки по результатам контрольных в конце четверти. Вот за одну из таких контрольных я получил три с плюсом… Это была первая моя тройка, и, естественно, меня это расстроило. К тому же я был уверен, что заслуживаю лучшую оценку, и этим поделился с мамой. Она со мной согласилась и на родительском собрании поговорила об этом с учителем физики. И он на следующем уроке вызвал меня и спрашивал по всем темам до звонка на перерыв, после чего поставил четыре с плюсом. На следующем уроке он снова вызвал меня и уже спрашивал по программе 8 класса, где я и поплыл, но Яков Борисович предложил заниматься со мной дополнительно. Так физика стала моим любимым предметом, и я решил заниматься ею всю жизнь».

Но кроме физики, Жорес активно занимался в кружке самодеятельности, куда поступил по настоянию родителей, и выступал в клубе. Вспоминая детство, Жорес Алферов цитирует рассказ Зощенко «Аристократка»: «Я, братцы мои, не люблю баб…». И продолжает: «Представляете, пацан со сцены рассказывает, что и чулочки на ней фильдекосовые». Эта история до сих пор производит впечатление на слушателей.

Жорес Алферов окончил школу с золотой медалью. После школы он поехал в Ленинград и без вступительных экзаменов был зачислен на факультет электронной техники Ленинградского электротехнического института имени В. И. Ульянова (ЛЭТИ). На выбор института тоже повлиял учитель физики: будущий нобелевский лауреат был «поражён», как он выразился, рассказом Якова Борисовича о работе катодного осциллографа и принципах радиолокации.

ЛЭТИ был ведущим институтом страны в области радиотехники и электроники, советским вузом с великими еще с дореволюционных лет традициями и вписанными в историю именами его профессоров А. С. Попова, М. Шателена, А. И. Берга, С. Я. Соколова, многих других учёных. Уже на третьем курсе Жорес Алферов пошёл работать в вакуумную лабораторию профессора Б. П. Козырева. Как он писал в своей автобиографии, «математика и теоретические дисциплины давались мне очень легко, и поэтому меня привлекала работа руками». Свою тогдашнюю научную руководительницу он неизменно называет среди своих главных учителей (и людей, которые много определили в его жизни). Именно она привила ему интерес к полупроводникам. Это была Наталья Николаевна Созина, которая исследовала полупроводниковые фотоприёмники в ИК-области спектра. А первой проштудированной им монографией по физике полупроводников стала книга Ф. Ф. Волькенштейна «Электропроводность полупроводников», написанная во время блокады Ленинграда.

Еще на последних курсах Жорес Алфёров мечтал о Физтехе, возглавляемом легендарным Абрамом Фёдоровичем Иоффе, чья монография «Основные представления современной физики» стала для него настольной книгой. При распределении были три вакансии в этом институте, и одна досталась ему. Позже он напишет, что его счастливая жизнь в науке была предопределена именно этим удачным распределением. В письме родителям в Минск он сообщил о выпавшем ему огромном счастье работать в институте Иоффе. Жорес тогда ещё не знал, что Абрама Фёдоровича за два месяца до этого вынудили уйти из созданного им института, где он директорствовал более 30 лет. Однако созданная им атмосфера осталась, и молодые ученые сразу включались в исследовательскую деятельность.

Небольшой коллектив под руководством заведующего сектором В. М. Тучкевича, куда он попал сразу после института, решал очень важную задачу – создание первых отечественных германиевых диодов и триодов (транзисторов) с p-n-переходами.

Этот термин, это пространство, эта среда – p-n-переходы, и стали главным делом его жизни. «Открытие американскими физиками Д. Бардином и У. Браттейном в 1948 году транзисторного эффекта вызвало у физиков и радиоинженеров всего мира необычайный интерес. Эта работа и последовавшее затем создание p-n-переходов в монокристаллах германия и их теории стимулировали лавинное нарастание исследований по физике и технологии полупроводников, что в конечном счете привело к технической революции в области радиоэлектроники и электротехники, значение которой, по-видимому, ничуть не меньше, чем открытие ядерной энергии для энергетики, – писал Жорес Алферов в своей книге «Физика и жизнь». – Блестящий успех полупроводникам обеспечили уникальные физические свойства p-n-перехода – искусственно созданного в полупроводниковом монокристалле распределения примесей, при котором в одной части кристалла носителями отрицательного заряда являются электроны, а в другой носителями положительного заряда – квазичастицы, получившие название «дырок». Благодаря p-n-переходу в кристаллах удалось осуществить инжекцию электронов и дырок, а простая комбинация двух p-n-переходов позволила реализовать кристаллические усилители с высокими параметрами.