Текст статьи Лешковцев В. А. Государственные премии 1969 года // Квант. — 1970. — № 2. — С. 58—59.
Среди государственных премий, присуждённых в 1969 году за научные исследования, две премии были присуждены за работы по физике и одна — за работу по математике.
Группа сотрудников Института атомной энергии имени И. В. Курчатова (Л. В. Грошев, А. М. Демидов, В. И. Пелехов), возглавляемая профессором Л. В. Грошевым, удостоена премии «за цикл исследований спектров излучений, возникающих при захвате тепловых нейтронов ядрами».
Эти исследования были начаты в 1953 году в связи с сооружением атомных реакторов.
Атомный реактор — источник мощных потоков свободных нейтронов. Нейтроны охотно поглощаются атомными ядрами окружающих веществ. Поглотив нейтрон, ядро приобретает дополнительную энергию и становится возбуждённым. Возвращаясь в нормальное состояние, ядро отдаёт энергию возбуждения в виде гамма-лучей (электромагнитное излучение с очень малой длиной волны). Так как атомное ядро является сложным образованием из протонов и нейтронов, оно может поглощать и отдавать энергию различными порциями (квантами гаммаизлучения). Возбуждённые ядра каждого элемента имеют свой набор гамма-лучей, который они способны излучать при переходе в нормальное состояние, или как говорят физики, свой спектр гамма-излучений. Эти спектры и изучались с исключительной точностью в лаборатории профессора Грошева. Полученные данные позволили выяснить, как нейтрон взаимодействует с ядерными частицами.
Сведения о спектрах гамма-излучений имеют такую же ценность для физики атомного ядра, как сведения об оптических спектрах для физики атома. В частности, они используются для проверки и уточнения моделей атомных ядер. Недаром составленный под руководством Л. В. Грошева атлас спектров гамма-лучей, возникающих при захвате нейтронов ядрами, является настольной книгой каждого специалиста в области ядерной физики.
Работы Л. В. Грошева и его сотрудников имеют много ценных практических применений. Точные данные о спектрах гаммалучей разных элементов необходимы для расчёта энергии, освобождаемой внутри атомного реактора, а также для проектирования его защитных оболочек. Измерение спектров гамма-излучений позволяет обнаруживать ничтожные примеси различных элементов, следить за выгоранием топлива в атомных реакторах, контролировать чистоту разделения радиоактивных веществ. Эти же методы существенно облегчают поиски многих полезных ископаемых.
Вторая Государственная премия по физике присуждена другой группе сотрудников Института атомной энергии имени И. В. Курчатова (Б. Н. Самойлов, В. В. Скляревский, В. Д. Горобченко, Е. П. Степанов) «за открытие и исследование эффекта возникновения сильных магнитных полей сверхтонкого взаимодействия на ядрах немагнитных элементов в ферромагнетике и разработку нового метода поляризации атомных ядер».
Эти учёные обнаружили в 1958 году удивительный эффект на радиоактивных ядрах золота.
Атомные ядра различных элементов обладают магнитными свойствами и имеют свои магнитные моменты. Они являются как бы маленькими магнитиками. Если ядро оказывается радиоактивным, оно испускает гамма-лучи в направлении, определённым образом согласованном с направлением своего магнитного момента.
В обычных условиях магнитные моменты атомных ядер в куске радиоактивного вещества ориентированы совершенно случайным образом. Поэтому интенсивность гамма-излучения, испускаемого таким куском вещества (например, радиоактивного золота), будет одинакова по всем направлениям. Как говорят физики, такое излучение изотропно.
Если бы удалось каким-то образом ориентировать магнитные моменты ядер в одном направлении, их гамма-излучение оказалось бы неизотропным. Но величина магнитных моментов атомных ядер так мала, что даже сильные магниты обычно не в состоянии оказать на них упорядочивающее влияние.
Нарушение изотропии гамма-излучения было установлено ранее только у ферромагнитных элементов. Оно связано с ориентацией магнитных моментов атомных ядер в сильных магнитных полях, в условиях, когда тепловое движение существенно ослаблено под влиянием сверхнизкой температуры и не расстраивает магнитной ориентации. (Такие ядра, магнитные моменты которых ориентированы в заданном направлении, называются поляризованными.) Чем сильнее упорядочены направления магнитных моментов радиоактивных атомных ядер, то есть чем выше степень их поляризации, тем отчётливее проявляется различие в интенсивностях гамма-лучей, испускаемых такими ядрами по разным направлениям. Но золото не принадлежит к ферромагнитным материалам, и магнитное поле даже очень сильных магнитов не может вызвать заметной ориентации его атомных ядер.
Однако, Б. Н. Самойлов и В. В. Скляревский показали, что если радиоактивное золото ввести в состав ферромагнитного вещества, например железа, охладить Οὔразовавшийся сплав до сверхнизкой температуры (ниже
Это открытие позволяет поляризовать ядра многих атомов и получать уникальную информацию о самих атомных ядрах, электронных оболочках атомов и свойствах твёрдых тел. Пользуясь им, уже удалось определить многие значения магнитных моментов возбуждённых атомных ядер.
Государственная премия присуждена также двум известным ленинградским математикам О. А. Ладыженской и Н. Н. Уральцевой «за цикл работ по краевым задачам для линейных и квазалинейных параболических уравнений, опубликованных в 1962—1967 годах».
Параболические уравнения являются одним из типов уравнений математической физики, исследующих важнейшие задачи естествознания и техники. Они описывают большую группу физических явлений, связанных с распространением тепла, диффузией различных веществ, изменением их концентраций и другими процессами, при которых происходит постепенно выравнивание значений физических величин (температуры, концентрации и т. д.).
В работах О. А. Ладыженской и Н. Н. Уральцевой рассмотрены основные проблемы решения различных уравнений параболического типа и получены важные результаты, вносящие существенный вклад в общую теорию дифференциальных уравнений.