Дора Лейпунская: физика и геология, наука и судьба

Семья Лейпунских внесла огромный вклад в создание атомной отрасли страны. Сейчас в первую очередь вспоминают об Александре Ильиче Лейпунском – выдающемся советском физике-ядерщике, научном руководителе программы создания реакторов в Физико-энергетическом институте, который теперь носит его имя, а также основателе и первом руководителе инженерно-физического факультета и кафедры теоретической и экспериментальной физики ядерных реакторов в МИФИ. Значительный вклад в науку внесли его брат Овсей и сестра Дора – все трое были награждены орденами за первое испытание ядерного оружия по личному представлению Сталина, случай единственный в атомной отрасли. Сегодня, в Международный женский день, мы вспоминаем замечательную женщину-ученого Дору Ильиничну Лейпунскую.

Д.И. Лейпунская. 1970-е гг.
 

Дора родилась в 1912 году в Белостоке – тогда это была Гродненская губерния Российской империи, а сейчас – Польша. Отец Илья Исаакович Лейпунский был десятником строительства железных и шоссейных дорог. Семья была большой – уже росли три старших брата Александр, Яков и Овсей, после Доры родились еще Елизавета и Наум, а затем родители усыновили четырех детей рано умершей двоюродной сестры матери Доры – Софьи Наумовны. В 1914 году в связи с военными действиями Первой мировой семья эвакуировалась в Ярославль, где Дора закончила среднюю и музыкальную школы.
 

Дора Лейпунская, студентка. 1934 год
 

По примеру братьев она поступила в Ленинградский Политех на физико-математический факультет, который окончила в 1935 году, в том же году начала работать в знаменитом Ленинградском физико-техническом институте под руководством будущего академика Александра Иосифовича Шальникова – блестящего физика-экспериментатора. Тема ее кандидатской работы по плутонию (которую она защитила в 1944 году в Ташкенте, куда институт был эвакуирован) была важна для советского атомного проекта, поэтому в том же году ее перевели в недавно созданный Институт специальных металлов НКВД или, как тогда говорили, «почтовый ящик» НИИ-9 – сегодня это ВНИИНМ им. ак. А.А. Бочвара. Здесь Дора Илиьнична, с 1946 года уже в качестве заведующей лаборатории, занималась технологиями получения плутония из блоков урана, облученных в реакторе, а также радиационной безопасностью. Лейпунская не была кабинетным ученым – огромную часть времени она проводила в командировках на радиохимическом заводе «Б» в Челябинске, то есть на комбинате «Маяк». Вместе с братьями Александром и Овсеем присутствовала на полигоне в Семипалатинске при всех атомных взрывах в первые годы испытаний. При всех. Только представьте себе…

На полигоне Лейпунские исследовали физические явления при ядерных взрывах, связанные с действием проникающего излучения – как формируется доза поражающего действия излучения, каковы последствия радиоактивного загрязнения земли. Дора Ильинична принимала участие и в открытии многих новых ядерных изотопов. Из-за разногласий с З.В. Ершовой (говорят, что именно она – создательница производства металлического урана и полония – была прототипом главной героини фильма «Весна») Дора Ильинична покинула в 1952 году НИИ-9 и в течении нескольких лет занималась переводами научных статей и обзоров, а затем пришла в Институт геологии и разработки горючих ископаемых (ИГиРГИ). Работы по использованию ядерных методов для поисков полезных ископаемых были начаты в нашей стране еще в 1947 году по инициативе выдающегося ученого Г.В. Флёрова, одного из отцов основателей ОИЯИ в Дубне, к слову. По его идее в Москве была создана лаборатория ядерной физики, в которой объединили усилия две группы ученых: одна часть коллектива перешла из Спецлаборатории Московского нефтяного института, а другая часть – группа Д.И. Лейпунской из ИГиРГИ. В 1961 году на базе этой лаборатории был создан Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии, и Дора Ильинична возглавила в нем лабораторию нейтронно-активационного анализа, вела разработку новых ядерных геофизических и геохимических методов поисков, разведки и освоения месторождений нефти, газа и других полезных ископаемых. Во ВНИИЯГГ она проработала до конца жизни.
 

Дора Ильинична и Ю.Б. Шимелевич. Экспедиция на Алтай. 1960-е гг.
 

В чем ее главная заслуга в этой области? Метод количественного анализа в горных породах и рудах, ранее опробованный на нефти, она превратила в универсальный инструмент получения геохимической информации о распределении химических элементов в горных породах и месторождениях рудных и полезных ископаемых. По воспоминаниям ее ученика М.Г. Крутикова, Дора Ильинична была основным генератором и вдохновителем всех научных разработок лаборатории и «прекрасной женщиной, человеком с огромной душевной теплотой». Она неизменно участвовала во всех стадиях работ, могла в полевой партии где-нибудь в казахстанских степях запросто приготовить на паяльной лампе или на костре обед из трех блюд, ночевать в спальном мешке в палатке или на каротажной станции. Но в то же время – быть строгой и представительной на всесоюзных или международных конференциях, на ученом совете института. Скромность, мудрость, разносторонняя образованность – такой Дору Ильиничну вспоминают коллеги. Ее талант и трудолюбие позволили вместе с коллективом лаборатории создать целый цикл методик нейтронно-активационного анализа и радиационного анализа проб горных пород и руд при их облучении нейтронами изотопных источников, генератора нейтронов и атомного реактора.

Лаборатория Д.И. Лейпунской во ВНИИЯГГ. Дора Ильинична крайняя справа. Конец 1960-х

В лаборатории Лейпунской были разработаны и изготовлены установки «Нейтрон-2» и НРА-3, позволяющие проводить анализ проб и количественно определять в них наличие таких элементов как алюминий, кремний, никель, медь, железо, титан, натрий, фтор и других. Использование атомного реактора позволило создать уникальный метод количественного определения золота, серебра, ряда редких и редкоземельных металлов в пробах менее (!) одного грамма с очень высокой чувствительностью (пороги обнаружения от 10^-3 до 10^-7 для различных элементов). Благодаря этому стал возможен даже анализ лунного грунта – можно сказать, что Дора Ильинична внесла свой вклад и в космическую программу страны. Ее методики были успешно внедрены в практику геологических работ по всему Советскому Союзу.

Разработки Лейпунской позволили производить анализ проб не только в лабораториях (in vitro), но и в естественном залегании (in situ). Неоспоримое преимущество ее метода – неразрушающий характер. При нейтронном анализе скважин (каротаже) образцы даже не нужно извлекать на поверхность: нейтронный источник облучает окружающую породу, а датчик посылает наверх, к анализатору, излучательный сигнал-отклик обнаруженного химического элемента. По интенсивности отклика и энергии квантов аппаратура на основе амплитудного анализатора определяет, какие именно элементы и в каком количестве находятся в породе, является ли она фоновой, содержит ли элементы-индикаторы искомых полезных ископаемых, нарастает или снижается концентрация таких элементов в породе, то есть близко или далеко находятся искомые элементы.

При непосредственном участии Доры Ильиничны был разработан нейтронный размножитель – новый тип источника специально для облучения геологических проб, дающий потоки нейтронов в тысячи раз больше, чем изотопные источники. С помощью разных потоков обнаружения теперь можно было определять в породах марганец, родий, индий, европий, золото, серебро, алюминий, ванадий, медь, кобальт, вольфрам и другие элементы. Именно Лейпунская доказала, что для высокочувствительного нейтронно-активационного анализа целесообразно применять атомные реакторы ВВР небольшой мощности 5-30 кВт. Один такой реактор даже специально спроектировали для Норильского горно-химического комбината. Это решение позволило обнаруживать и другие элементы: скандий, галлий, лантан, самарий, тербий, лютеций, гольмий, тантал, рений, бром, йод. В обще сложности благодаря ее работам – чуть не полтаблицы Менделеева!

Дора Ильинична Лейпунская создала научную школу по ядерным методам геофизического опробования, оставила десятки учеников, множество монографий, научных статей, докладов, опубликованных в нашей стране и за рубежом, по ее методикам до сих пор работают тысячи геологов в мире, открывая новые месторождения.

Д.И. Лейпунская с мужем В.Л. Карповым. 1970-е гг.
 

В 1962 году Дора Ильинична тяжело заболела – у нее начался диабет. На работе никто не знал о ее болезни, но через год она внезапно ослепла, когда просто шла по улице. Прохожие помогли ей добраться до дома. На работу она уже не могла приезжать, но оставалась членом ученого совета ВНИИИЯГГ, руководила аспирантами. Освоила азбуку Брайля для слепых и работала до последних дней. Больное сердце ей подлечили, но последствием диабета стала гангрена. Умирала она в больнице, куда к ней за неделю до смерти привезли мужа, тоже с трудом ходившего. Это был замечательный химик-технолог, один из создателей отечественной радиационной химии полимеров Владимир Львович Карпов. Дора Ильинична сказала ему, что «их встреча похожа на последнее свидание Штирлица с женой, они прощались друг с другом из разных миров», – вспоминал ее сын Александр. Ее не стало в 1977 году.

И последнее. Александр Львович Кононович – сын Доры Ильиничны от первого брака с военным инженером Львом Петровичем Кононовичем, погибшим в самом конце войны – стал радиоэкологом, специалистом по миграции нуклидов в окружающей среде. Защитил кандидатскую и докторскую диссертации. Во время Чернобыльской катастрофы проявил себя как настоящий герой, не жалевший здоровья ради спасения людей. Два года провел в районе Чернобыльской аварии, составляя карту зараженной местности. Кстати, он окончил МИФИ.

Подготовлено по материалам книги Б.С. Горобца «Трое из атомного проекта. Секретные физики Лейпунские».