РУДИК Алексей Петрович
Алексей Петрович Рудик – известный специалист в области физики ядерных реакторов, автор открытия, почетный член нескольких международных научно-культурных центров, доктор физико-математических наук. Меньшему числу физиков, в основном старшего поколения, он известен как специалист в области физики элементарных частиц. Он пришел в науку в начале 1950-х годов и был среди тех, кто участвовал в становлении в нашей стране физики элементарных частиц, ядерной физики и атомной техники.
Его работы по физике элементарных частиц относились к теории перезарядки и радиационного захвата пионов и захвата мюонов в дейтерии, теории бета-распада при несохранении четности, исследованию аналитических свойств фейнмановских диаграмм. В истории науки оставила важный след его теоретическая работа, выполненная в соавторстве с Б.Л. Иоффе и Л.Б. Окунем и впоследствии признанная открытием No 325 с приоритетом от 21 ноября 1956 г. В работе теоретически установлена неизвестная ранее закономерность нарушения дискретных симметрий в слабых взаимодействиях элементарных частиц, заключающаяся в том, что нарушение зеркальной симметрии, приводящее к пространственно-нечетным парным корреляциям спинов и импульсов частиц, сопровождается нарушением зарядовой симметрии.
В 1956 г., когда Ли и Янг выдвинули гипотезу о несохранении четности в слабых взаимодействиях, Б.Л. Иоффе, Л.Б. Окунь и А.П. Рудик доказали, что обнаружение на опыте Р-нечетных парных корреляций спинов и импульсов частиц должно означать нарушение С-четности. Последующие экспериментальные наблюдения таких корреляций в бета-распаде и распадах пионов и мюонов установили нарушение зарядовой симметрии в слабых взаимодействиях.
С самого начала научной деятельности А.П. Рудик, помимо физики элементарных частиц, занимался и теорией ядерных реакторов. Тогда занятие теорией подразумевало и проведение физических расчетов реакторов. Алексей Петрович был одним из немногих физиков, на протяжении долгих лет сочетавших творческую работу в этих двух разнородных областях.
Работы по реакторной тематике, проводившиеся в 1950-е годы, заканчивались, как правило, получением конкретных результатов и созданием промышленных установок, удовлетворяющих высоким требованиям безопасности и надежности. Они требовали от исследователя высочайшей ответственности за получаемые результаты. Только немногие из них могли быть опубликованы в научных журналах.
А.П. Рудик был одним из участников создания отечественной атомной промышленности. Он был известен в узких кругах своих ближайших коллег работами, связанными с физическими расчетами первых тяжеловодных промышленных реакторов в нашей стране, участвовал в их пуске и освоении.
В дальнейшем, начиная с 1960–1970-х годов, А.П. Рудик активно занимается тремя направлениями реакторной физики:
- исследование ксеноновых (и самариевых) пространственных и временных переходных процессов в реакторах;
- расчетная оптимизация физических характеристик ядерных реакторов;
- изучение проблем производства полезных радиоактивных изотопов в реакторах; со временем направление расширилось и включило в себя трансмутацию долгоживущих радиоактивных отходов.
Большое внимание А.П. Рудик уделял научно-педагогической деятельности, причем эта деятельность была весьма многоплановой. В нее входили преподавание, совместная работа с учениками, выступление с курсами лекций перед студентами и перед сложившимися специалистами. Кроме того, им велась постоянная работа по распространению правильных физических знаний среди специалистов прикладных профессий атомной энергетики и промышленности.
Алексей Петрович щедро делился своими знаниями с учениками, которые сначала были его аспирантами, затем верными соратниками. Он любил работать сразу по нескольким направлениям, и вместе с ним работали его ученики и коллеги.
В теории оптимизации физических характеристик реакторов А.П. Рудик по праву считается основоположником направления, связанного с применением принципа максимума Понтрягина. Принцип определяет несколько классов режимов, количество которых может быть велико. Из них можно выбирать составные части оптимального режима. Принцип максимума Понтрягина предусматривает возможность фазовой траектории, основанной на подходах классического вариационного исчисления (так называемый классический режим). Альтернативой могут служить так называемые скользящие режимы, в которых управляющая величина бесконечно часто переключается между крайними значениями. Скользящие режимы в теории управления были известны и раньше. Однако впервые применительно к теории реакторов они были обнаружены при решении пространственной оптимизационной задачи по размещению топлива в реакторе под руководством А.П. Рудика его аспирантом А.М. Павловичевым. В дальнейшем А.П. Рудик распространил применение скользящих режимов в теории реакторов для аппроксимации непрерывно меняющегося управления путем замены его на часто переключающееся управление между двумя крайними значениями.
На основании принципа максимума наряду с другими методами оптимизации Алексеем Петровичем были разработаны основы оптимизации характеристик реакторов за счет особенностей пространственного размещения ядерного топлива и поглотителя.
Большая серия работ А.П. Рудика относилась к ксеноновым пространственным и временным процессам с рассмотрением вопросов оптимизации. Его работы по затухающим пространственным ксеноновым колебаниям вблизи границы устойчивости, компенсации самариевого отравления высокопоточного реактора за счет делений короткоживущего нептуния-239 были направлены на обеспечение безопасной работы ядерных реакторов.
Отдельным направлением исследований А.П. Рудика было изучение процесса выгорания ядерного топлива в существующих в нашей стране энергетических реакторах. Результаты этих работ были положены в основу создания химических технологий переработки отработавшего ядерного топлива.
По изотопной тематике под руководством Алексея Петровича так или иначе работали все его ученики. Так была разработана теория превращения и производства радиоактивных нуклидов в реакторах. Решались прикладные задачи, связанные с получением радиоактивных изотопов медицинского и технического назначения. В последние годы А.П. Рудик активно занимался проблемой трансмутации радиоактивных отходов путем их облучения в мощных нейтронных потоках, причем его интересовала не только реакторно-физическая сторона проблемы, но и ее социально-экологические аспекты.
А.П. Рудик написал целый ряд книг, посвященных реакторной тематике и рассчитанных на специалистов-реакторщиков, как теоретиков, так и инженеров. Он был одним из первых авторов, книги которых издавались издательством «Атомиздат» в специальных сериях «Физика ядерных реакторов» и «Библиотека инженера АЭС». Последняя книга А.П. Рудика вышла в серии «Научно-популярная библиотека школьника», однако она написана на серьезном научном уровне и интересна для студентов реакторных специальностей.
У Алексея Петровича около 300 печатных работ. Его книги служили аспирантам и студентам учебниками по применению принципа максимума в решении реакторных оптимизационных задач, подспорьем в изучении различных разделов физики реакторов, источником знаний по оптимизации и изотопной тематике. А.П. Рудик был избран Почетным членом нескольких международных научно-культурных центров.
А.С. Герасимов