Бру́но Макси́мович Понтеко́рво (; 22 августа 1913, , Королевство Италия — 24 сентября 1993, Дубна, Московская область) — итальянский и советский учёный, , один из первых помощников Энрико Ферми и автор многочисленных исследований в области физики высоких энергий, особенно посвящённых нейтрино. Убеждённый коммунист, он в 1950 году эмигрировал в СССР, где продолжил заниматься научными исследованиями в ОИЯИ (Дубна). В его память в ОИЯИ в 1995 году была учреждена престижная премия Понтекорво.

Четвёртый из восьми детей в состоятельной еврейской семье, Понтекорво изучал физику в Римском университете Сапиенца под руководством Э. Ферми, став младшим из его ребят с улицы Панисперна. В 1934 году он участвовал в известном эксперименте Ферми, открывшим явление замедления нейтронов. Переехал в Париж в 1936 году, где проводил исследования под руководством Ирен и Фредерика Жолио-Кюри. Под влиянием своего двоюродного брата Эмилио Серени присоединился к Итальянской коммунистической партии. Расовые законы итальянского фашистского режима 1938 года против евреев заставили членов его семьи покинуть Италию и уехать в Великобританию, Францию и Соединённые Штаты. В мае 1940 года Понтекорво получил приглашение на работу от американской нефтяной компании Well Surveys Inc. (WSI) из г. Талса. Когда немецкая армия приблизилась к Парижу во время Второй мировой войны, Понтекорво, его брат Джилло, двоюродный брат Э. Серени и С. Лурия бежали из города на велосипедах. В конце концов он добрался до Талсы, штат Оклахома, где в компании WSI занимался применением ядерной физики для поиски нефти. Изобрел метод нейтронного каротажа нефти, который активно применяется и в настоящее время. В 1943 году он присоединился к команде британского ядерного проекта Tube Alloys в Монреальской лаборатории в Канаде, которая стала частью Манхэттенского проекта по разработке первой атомной бомбы. В Chalk River Laboratories он работал над проектированием ядерного реактора ZEEP, первого реактора за пределами США, который вышел из строя в 1945 году, за ним последовал реактор NRX в 1947 году. Он также изучал космические лучи, распад мюонов и то, что впоследствии стало его специальностью — нейтрино. Он переехал в Великобританию в 1949 году, где работал в Исследовательском институте атомной энергии в Харвелле.

После бегства в Советский Союз в 1950 году работал в ОИЯИ в Дубне. В 1959 году предложил использовать хлор для обнаружения нейтрино, поскольку электронное нейтрино () и мюонное нейтрино () — разные частицы. Солнечные нейтрино были обнаружены в ходе эксперимента Хоумстейка, но обнаружено было лишь от одной трети до половины предсказанного числа, что получило название проблема солнечных нейтрино, которую он решил с помощью процесса нейтринных осцилляций. Существование осцилляций подтвердилось в эксперименте Супер-Камиоканде в 1998 году. В 1958 году он также предсказал, что сверхновые будут создавать интенсивные вспышки нейтрино, что было обнаружено в 1987 году как результат сверхновой SN1987A.

Биография

Образование Бруно Понтекорво родился 22 августа 1913 года в Марина-ди-Пиза и был четвёртым из восьми детей в богатой еврейской семье — из Рима по отцовской линии и из Мантуи со стороны материSimone Turchetti «The Pontecorvo Affair: A Cold War Defection and Nuclear Physics» (pp. 15—16). Его родители — Массимо Понтекорво и Мария Понтекорво (урождённая Марони) — были одними из самых состоятельных членов еврейской общины города (Массимо Понтекорво вместе с братьями управлял основанной их отцом Пеллегрино Понтекорво сетью текстильных фабрик). После смерти Пелегрино Понтекорво в 1916 году и до 1937 года Массимо Понтекорво стал совладельцем трёх текстильных фабрик, на которых работало более 2000 человек. Отец Марии Понтекорво, Арриго Марони (1852—1924), родившийся в Мантуе, был главврачом больницы Фатебенефрателли в МиланеNecrologio Arrigo Maroni (L’università italiana rivista dell’istruzione superiore); двоюродной сестрой Марии Понтекорво была известный зоолог Элиза Гурриери-Норса (1868—1939)Adele Maroni (necrologio, L’università italiana rivista dell’istruzione superiore)Mario Avagliano, Marco Palmieri. Di pura razza italiana.

В «Una nota autobiografica» Понтекорво пишет о себе: «Родился я в Пизе в 1913 году в благополучной многодетной семье: отец — промышленник, мать — дочь врача, пять братьев и три сестры, из которых наиболее известны биолог Гвидо и кинорежиссёр Джилло». Его старший брат Гвидо, родившийся в 1907 году, стал генетиком. Другой старший брат Паоло, родившийся в 1909 году, стал инженером, работавшим на радаре во время Второй мировой войны. Его старшая сестра Джулиана родилась в 1911 году, младший брат Джилло родился в 1919 году и наиболее известен как режиссёр фильма «Битва за Алжир». У него также было две младшие сестры и брат: Лаура, родившаяся в 1921 году, Анна, родившаяся в 1924 году, и самый младший Джованни, родившийся в 1926 году.

Понтекорво поступил в Пизанский университет, намереваясь изучать инженерное дело, но через два года в 1931 году решил заняться физикой. По совету своего брата Гвидо он решил учиться в Римском университете Ла Сапиенца, где Энрико Ферми собрал группу многообещающих молодых учёных, известную как «ребята с улицы Панисперна» по названию улицы, где находился Институт физики. Тогда там располагался Римский университет. В 18 лет его приняли на третий курс физического факультета. Ферми охарактеризовал Понтекорво как «одного, с научной точки зрения, из самых ярких людей, с которыми я встречался за свою научную карьеру». Как своего самого младшего участника группа прозвала его Куччиоло (Cucciolo), что означает «щенок».

В 1934 году Понтекорво участвовал в знаменитом эксперименте Ферми по открытию эффекта замедления нейтронов М. Г. Сапожников, Жизнь и идеи Бруно Понтекорво, Москва, изд. «Эксмо», 2025 г., C.13-15, который заключается в том, что водород и другие легкие элементы сильнее замедляют нейтроны, чем тяжелые элементы. Медленные нейтроны легче поглощаются, что очень важно для самых разных практических применений — от работы ядерных реакторов до нейтронного каротажа нефти. Итальянский патент на этот процесс «Способ повышения эффективности процессов получения искусственной радиоактивности нейтронной бомбардировкой» был выдан в октябре 1935 года на имя Ферми, Понтекорво, Oскара д’Агостино, Джулио Трабакки, Эдоардо Амальди, Франко Разетти и Эмилио Сегре. Патент США был выдан 2 июля 1940 года. The US patent was ..

Ранняя карьера В феврале 1936 года Понтекорво покинул Италию и переехал в Париж, чтобы работать в лаборатории Ирен и Фредерика Жолио-Кюри в Коллеж де Франс, получив годовую стипендию для изучения эффектов ядерной изомерии B.Pontecorvo, Some early investigations on nuclear isomerism, Избранные труды. «Наука, Физматлит», Москва, 1997, т.2, стр. 9. Работая в сотрудничестве с французским физиком Андре Лазаром в лаборатории Жолио-Кюри в Иври-сюр-Сен, Понтекорво обнаружил существование ядер-изомеров, стабильных относительно бета-распада. У изомеров после облучения нейтронами или гамма-квантами, снятие возбуждения может происходить через попадание в метастабильное состояние с большим временем жизни. Вещество начинает светиться в диапазоне жестких гамма-квантов, причем такое высвечивание может длиться долго и по ядерным, и по обычным временам. Понтекорво увидел это явление облучая 115In рентгеновскими квантами с энергией 3 МэВ. Типичное время жизни ядерного возбуждения составляет 10−12 — 10−17 секунды, а в индии период полураспада возбужденного состояния оказался 4,5 часа. Фредерик Жолио-Кюри назвал это явление «ядерной фосфоресценцией». Это расширило возможности использования изомеров в медицинских целях. За это новаторское исследование Понтекорво получил премию Кюри-Карнеги и финансирование своей работы от Французского национального центра научных исследований.

В Париже Понтекорво впервые познакомился с рабочим движением и коммунистическими идеями. В Институте Радия большинство сотрудников и сам Жолио-Кюри придерживались левых взглядов и активно их пропагандировали. В Париже Понтекорво интенсивно общался со своим двоюродным братом Эмилио Серени, который был членом подпольной коммунистической партии Италии с 1926 года. Стойкое положительное отношение Понтекорво к Советскому Союзу сложилось ещё и в связи с гражданской войной в Испании. Он прямо говорилM.Maffai, Il lungo freddo, ed. Bur, 2012. ISBNN 8858638395, 9788858638392 , что именно тогда надо было решить, на чьей ты стороне, и он сделал этот выбор на всю свою жизнь. Формальное заявление о вступление в компартию Италии Понтекорво подал в 1939 году, на следующий день после того, как стало известно о подписании пакта Молотова — Риббентропа, тем самым демонстрируя свою личную веру в правильность политики СССР.

В 1936 году Понтекорво познакомился с Хелен Марианной Нордблом, шведкой, работающей в Париже няней. Марианна переехала к Понтекорво в «Hôtel des Grands Hommes» на площади Пантеона 4 января 1938 года. 30 июля 1938 года у них родился сын Джиль (Gil).

14 июля 1938 года правительством Муссолини были приняты расовые законы, воспрещавшие евреям занимать любые государственные должности, преподавать в школах или в университетах. Это привело к сильнейшим последствиям для семьи Понтекорво. Все дети эмигрировали. Гвидо переехал в Великобританию, за ним последовали Джованни, Лаура и Анна в 1939 году, а Джилло присоединился к Понтекорво в Париже.

Вторая мировая война

Побег из Франции В июне 1939 года Понтекорво подал заявление на получение визы для посещения Швеции, но его заявление было отклонено. 23 августа пришло известие о пакте Молотова — Риббентропа. На следующий день он вступил в Коммунистическую партию Франции, что подтвердило его личную веру в Советский Союз. Марианна воссоединилась с ним в Париже 6 сентября 1939 года, через три дня после объявления Великобританией и Францией войны Германии в ответ на вторжение Германии в Польшу, положившее начало Второй мировой войне в Европе. Они поженились 9 января 1940 года.

Когда в мае 1940 года немцы приблизились к городу, они решили уйти. Хотя британцы предложили убежище французским учёным-ядерщикам, в том числе Гансу фон Хальбану и Лью Коварски, они считали Понтекорво «нежелательным». К счастью, Сегре предложили работу в Талсе, штат Оклахома, от двух европейских эмигрантов, которые искали эксперта по нейтронной физике. Сегре отклонил предложение, посколько у него уже была хорошая работа в Калифорнийском университете, но рекомендовал Понтекорво.

2 июня 1940 года он проводил Марианну и Джиля со своим имуществом в поезде в Тулузу, где жила его сестра Джулиана со своим мужем Дуччио Табетом. 13 июня, всего за день до того, как немцы вошли в Париж, Понтекорво, его брат Джилло, двоюродный брат Эмилио Серени и Сальвадор Лурия отправились на велосипедах в Тулузу. Им потребовалось десять дней, чтобы добраться до Тулузы. Лурия отправился в Марсель, откуда в итоге пробился в Соединённые Штаты. Понтекорво, Марианна, Джиль, Джулиана и Табет сели в поезд, который доставил их в Лиссабон через Мадрид 19 июля 1940 года. Обе женщины были беременны. У Марианны случился выкидыш, и она едва ли была готова к путешествию, но, тем не менее, 9 августа 1940 года села на борт лайнера «Кванза», направлявшегося с беженцами в Соединённые Штаты. Обе женщины страдали морской болезнью. 19 августа 1940 года корабль достиг Нью-Йорка, где они остановились у его брата Паоло. Там он посетил Ферми в его новом доме в Леонии, штат Нью-Джерси. Родителям Понтекорво в это время удалось нелегально переправиться в Швейцарию.

Разведка в Оклахоме