Фёдор Львович Шапиро ( 24 марта [ 6 апреля ] 1915 , Витебск — 30 января 1973 года , Москва ) — советский физик , член-корреспондент АН СССР (1968), профессор. Участник Великой Отечественной войны . Заместитель директора лаборатории нейтронной физики (ЛНФ) Объединённого института ядерных исследований в Дубне в 1959—1973 гг. При его участии в ЛНФ была разработана поляризованная протонная мишень для исследований с пучком поляризованных нейтронов . В 1962—64 годах в ФИАНе сотрудниками лаборатории с помощью ЯМР были исследованы эффекты динамической поляризации ядер при насыщении ЭПР. Разработал метод спектрометрии нейтронов по времени замедления (СВЗ). Разработал классическую теорию эффекта Мессбауэра . Ему же принадлежит открытие ультрахолодных нейтронов (УХН).

Биография

Файвиш Лейбович (Фёдор Львович) Шапиро родился в семье служащего Лейба Беровича (Льва Борисовича) Шапиро и Либы—Гинды (Любови Львовны) Шапиро (супруги были однофамильцами). Лев Борисович Шапиро был старожилом местечка Баклань (тогда Черниговской губернии — ныне в составе Брянской области ), смолоду поселившимся в белорусском городе Гомель . Его супруга Любовь Львовна — уроженка Витебска , из семьи потомственных раввинов . В начале 1915 года Любовь приехала к своей матери в Витебск, где 6 апреля и появился на свет Файвиш. Впоследствии его имя было изменено на Фёдор.

В 1928 г. семья Шапиро переехала в Москву. И в гомельской, и в московской школах Фёдор был первым учеником, дважды он «перешагивал» через класс (из третьего — в пятый, из восьмого — в десятый). Школу окончил в 15 лет. По совету своего дяди Исаака Борисовича Шапиро (инженера-электрика), поступил в энерготехникум ВЭО им. Г. М. Кржижановского. В 19 лет предложил оригинальный способ превращения тепловой энергии в электрическую путём изменения магнитного потока, вызываемого периодически повторяемым нагревом и последующим охлаждением ферромагнитного сердечника в районе точки Кюри . За это изобретение получил своё первое авторское свидетельство (№ 48752). В 1935 г. Шапиро окончил энерготехникум по специальности «электрооборудование предприятий» и поступил на работу в проектную организацию «Центроэлектромонтаж», где работал инженером, затем — старшим инженером. Занимался разработкой сложных электроприводов и автоматики. В этот период жизни стал интересоваться физикой, прежде всего — ядерной физикой.

В 1936 году Шапиро поступил на физический факультет Московского университета и продолжал работать в электротехнических организациях. Летом 1940 г. принял участие в альпиниаде на Кавказе . Дипломная работа Шапиро состояла в проектировании рентгеновской трубки со специальными параметрами (руководителем дипломной работы был доцент Э. М. Рейхрудель). Окончил университет с отличием. Последний государственный экзамен был сдан 21 июня 1941 года.

С началом Великая Отечественная война Шапиро ушёл добровольцем в Московское ополчение , но через несколько дней был возвращён и продолжил работу в Электропроме. Искал возможность попасть на фронт, который быстро приближался к Москве. 16 октября добился отправки на фронт, поступил в Коммунистический батальон командиром отделения Отдельной мотострелковой разведывательной роты дивизии московских рабочих и сразу принял участие в боях под Москвой. Был представлен к медали «За отвагу»; её вручал ему М. И. Калинин . В битве под Москвой , находясь в боевой разведке, Шапиро был тяжело ранен: у него была раздроблена челюсть, осколок в груди оказался у самого сердца, а также множественные осколочные ранения обеих ног. Период с декабря 1941 г. по апрель 1942 г. Шапиро провел в эвакогоспитале № 1665, в Казани . Осколок в груди не решились извлечь, и он остался в нем навсегда. Находясь в госпитале, Шапиро, уже владея немецким, изучил английский язык. Решил математическую задачу об упреждении в стрельбе самолётов в воздушном бою и послал это решение в Наркомат обороны. К службе в армии был признан негодным, и в декабре 1942 года поступил на работу в Главсевморпуть , в конструкторскую группу, а в середине 1943 г. перешёл в Особое проектно-конструкторское управление № 42 «Центроэлектромонтаж», где занимался разработкой схем электрооборудования самолётов.

В конце войны случайно встретился с Э. Л. Фабелинским, который работал в ФИАНе и вёл оптический практикум на физфаке МГУ. Он вспомнил Шапиро как способного студента и пообещал представить его Д. В. Скобельцыну как возможного аспиранта. И. В. Курчатов предложил ему сделать реферат на тему «Нейтрон». Подготовившись, Шапиро сделал большой доклад на семинаре и произвёл хорошее впечатление. Однако, в аспирантуру на предназначавшуюся для него вакансию был взят брат известного физика Г. Н. Флёрова — . Через некоторое время Шапиро повторил свой доклад на семинаре в ФИАНе и был принят в аспирантуру к И. М. Франку , с которым была связана вся его дальнейшая научная жизнь. Шапиро ушёл из авиационного КБ и вернулся в Электропром.

15 декабря 1945 г. Шапиро женился на Софье Матвеевне Дубиной, бывшей студентке МГУ, с которой он был хорошо знаком ещё до войны. 5 октября 1946 г. у них родился сын Борис.

В 1946 г. стал ассистентом кафедры ядерной физики в МГУ, которой руководил И. М. Франк. В это время на кафедре создавался практикум по ядерной физике, организовать который было поручено Шапиро. Летом 1947 г. у Шапиро окончился аспирантский срок. Проведённые им исследования гипотетических «частиц Скобельцына» не подтвердили их существования. Франк, желая после аспирантуры оставить Шапиро в своей лаборатории, «одолжил» у В. И. Векслера штатную единицу младшего научного сотрудника и быстро оформил на неё Шапиро. Шапиро перенёс центр своих исследований в нейтронную физику. К этому времени прошло почти полгода, как на территории ЛИПАНа заработал первый советский атомный реактор уран-графитового типа. Некоторую часть исследований систем уран — графит И. В. Курчатов поручил лаборатории И. М. Франка.

В 1949 Шапиро защитил кандидатскую диссертацию и был переведён в старшие научные сотрудники.

В начале 1950-х годов группа Шапиро приступила к практической реализации метода спектрометрии нейтронов по времени замедления (СВЗ, идея этого метода была выдвинута Е. Л. Фейнбергом в 1944 г.). В лаборатории был собран 140-тонный куб из очень чистого свинца . В процессе работы на свинцовом кубе Шапиро предложил метод нестационарной диффузии нейтронов в многогрупповом приближении и развивал этот метод с теоретиком из своей группы М. В. Казарновским. Эти работы получили широкую известность, и было решено, что они будут представлены на Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии в 1955 году.

Весной 1958 г. Франк предложил Шапиро по совместительству работать в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне . В 1959 г. Шапиро был назначен заместителем директора лаборатории нейтронной физики. Наряду с работами по нейтронной физике, в это время увлёкся только что открытым немецким физиком Р. Мессбауэром эффектом резонансного рассеяния гамма-квантов без отдачи ядер, которые их излучают. Разработал классическую теорию эффекта Мессбауэра , впервые совместно с И. Я. Баритом и М. И. Подгорецким указал на появившуюся возможность с помощью эффекта Мессбауэра в условиях Земли поставить эксперимент по проверке следствия общей теории относительности — наблюдать смещение частоты фотона в гравитационном или инерциальном полях. В лаборатории Шапиро создал группу под руководством В. П. Алфименкова по подготовке этого эксперимента. Впоследствии эта группа была переориентирована на исследования в области твёрдого тела.

В 1960 г. вступил в действие ИБР, где начались исследования полных и парциальных сечений взаимодействия нейтронов с ядрами. В 1964 г. на одном из пучков ИБРа был успешно опробован предложенный Шапиро метод поляризации пучка нейтронов посредством пропускания его через поляризованную протонную мишень. В 1961 г. Шапиро предложил использовать медленные нейтроны от ИБР для исследований по физике конденсированных сред. Им был предложен метод обратной геометрии.

С 1964 года Шапиро стал членом редколлегии журнала «Успехи физических наук». В апреле 1968 г. в своей статье в журнале описал способ экспериментальной проверки закона сохранения временной четности — фундаментального закона современного естествознания.

В 1967 г. стал профессором, а 28 ноября 1968 г. — избран членом-корреспондентом Академии наук СССР .

30 января 1973 г. скончался от злокачественной опухоли головного мозга. Похоронен на Донском кладбище .

Награды и премии

• Медаль «За отвагу» (СССР) .
• Государственная премия СССР (1971).
• Золотая медаль имени И. В. Курчатова АН СССР (1977).

Научные труды

Прижизненные издания

• Kazarnovsky M. V., Stepanov A. V., Shapiro F. L. Neutron thermalization and diffusion in heavy media. — Vienna, 1958.
• Бергман А. А., Шапиро Ф. Л. Отклонения от закона 1/V в сечениях реакций медленных нейтронов на лёгких ядрах. — М., 1960.
• Попов Ю. П., Шапиро Ф. Л. Реакция Cl-35 (n, p) и параметры нейтронных резонансов хлора. — ЖЭТФ, 1961, вып. 6.
• Алфименков В. П., Останевич Ю. М., Русков Т., Стрелков А. В., Шапиро Ф. Л., Янь У-гуан Энергетический спектр резонансного поглощения γ-излучения 92 Кэв Zn-67 в окиси цинка. — Дубна, 1961.
• Попов Ю. П., Шапиро Ф. Л. Энергетическая зависимость сечений реакции (n, γ) ряда ядер с нечётным Z. — ЖЭТФ, 1962, вып. 4.
• Конкс В. А., Попов Ю. П., Шапиро Ф. Л. Сечения радиационного захвата нейтронов с энергией до 50 кЭВ лантаном, празеодимом, танталом и золотом. — М., 1963.
• Таран Ю. В., Шапиро Ф. Л. О некоторых методах поляризации и анализа поляризации нейтронов промежуточной энергии. — Дубна, 1963.
• Фенин Ю. И., Шапиро Ф. Л. О связи между длиной рассеяния и сечением радиационного захвата нейтронов. — Дубна, 1964.
• Бергман А. А., Исаков А. И., Казарновский М. В., Попов Ю. П., Шапиро Ф. Л. Замедление нейтронов, испускаемых импульсным источником и спектрометрия нейтронов по времени замедления. — М., 1965.
• Бергман А. А., Исаков А. И., Казарновский М. В., Попов Ю. П., Шапиро Ф. Л. Замедление нейтронов, испускаемых импульсным источником и спектрометрия нейтронов по времени замедления. — Вена, 1965.

Посмертные издания

• Шапиро Ф. Л. Ультрахолодные нейтроны . — Дубна, 1973.
• Шапиро Ф. Л. Нейтронные исследования: Собрание трудов. — М., 1976
• Шапиро Ф. Л. Физика нейтронов: Собрание трудов. — М., 1976.

Литература

• Храмов Ю. А. Шапиро Федор Львович // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера . — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука , 1983. — С. 297. — 400 с. — 200 000 экз.
• Шапиро С. М., Стрелков А. В. Воспоминания о Фёдоре Львовиче Шапиро. — Альманах «Еврейская Старина», № 9 (33) / сентябрь 2005.
• Попов Ю. П. Спектрометрия нейтронов по времени замедления в свинце. От «спектрометра для бедных» (Е. Вигнер) до рекордных потоков . — ЭЧАЯ, 1995, вып. 6.
• Ф. Л. Шапиро: Человек и учёный — Дубна, 1998.

Примечания

Ссылки

• на официальном сайте РАН
• на сайте города Дубна
• на сайте Архива РАН