«РОСАТОМ» / АО «ГНЦ РФ – ФЭИ»

Игорь Ильич Бондаренко

Игорь Ильич Бондаренко родился 14 октября 1926 г. в Киеве. Его родители Илья Семенович и Ефросинья Андреевна были молоды, брак их был основан на большой взаимной любви и выдержал испытание временем. Они прожили вместе больше семидесяти лет. Родители – украинцы, выходцы из деревни, первое поколение от земли-матушки. Сын рос крепким, спокойным мальчиком. Усидчивый ребенок в возрасте трех лет мог часами не беспокоить своих родителей. Он самозабвенно занимался незамысловатыми игрушками, выстраивая их по своей детской фантазии. Мама могла надолго оставлять его дома одного.

В 1932 г. родители переехали жить под Москву. В 1934 г. Игорь в возрасте 7 лет пошел в школу. В школе учился легко. Не все было гладко только с русским языком и литературой. А все остальное давалось просто. Дело в том, что до 7 лет Игорь говорил только по-украински. Когда они приехали в Лианозово, он вышел во двор погулять с ребятами и начал с ними говорить по-украински. Ребята осмеяли его, он ушел домой и замолчал. Молчал целый месяц и только слушал русскую речь. Через месяц он заговорил на чистом русском языке и по-украински никогда больше не разговаривал, даже с родителями. Вот какие способности к самообучению были заложены в нем с детства. И эта черта усидчивого, настойчивого, самостоятельного изучения окружающего его мира осталась у него на всю недолгую жизнь

Родители заботились о всестороннем развитии ребенка. Мать возила его в Москву в авиамодельный кружок и изостудию. Возможно, увлеченный идеями о полетах в космос, руководитель авиамодельного кружка заразил любознательного мальчишку мечтами о небе и безбрежном космосе, разбудил страсть к познанию бесконечной вселенной.

Хорошо рисовать Игорь так и не научился. Но тяга к познанию прекрасного развилась. Полученные навыки рисования пригодились позднее для прорисовки эскизов его будущих установок. В 1941 г. (до начала войны) родители переехали в г. Усть-Катав Челябинской области. Здесь в 1941 г. Игорь вступил в комсомол. В 1943 г. родители переезжают в Ташкент, где он поступает в Авиационный институт. В 1945 г. со второго курса переходит на физико-математический факультет Среднеазиатского университета, а в 1946 г. переводится на физический факультет МГУ. (К этому времени родители вернулись в Москву).

В студенческие годы Игорь не был приметным студентом. На вид он был обычным, весьма скромным пареньком. Все годы учебы носил перешитый из отцовского кителя пиджачок и простые брюки. Он добросовестно и вдумчиво занимается, читает сверх программы много научно-технической литературы и научно-популярные журналы. Много времени проводит в читальном зале университетской библиотеки. Внимательно следит за технической литературой и научными статьями в журналах и газетах. Мечтает о полетах в космос, перечитывает книги по космонавтике К.Э. Циолковского, Р. Годдарда, Р. Эно-Пельтри и других авторов. Жил он в общежитии на Стромынке и там его помнят только с толстым томом реферативного журнала в руках, сидящего на койке, сложив ноги калачиком (по-портновски).

Дипломный проект И.И. Бондаренко выполнял в Институте химической физики (ИХФ) АН СССР, директором которого был академик Н.Н. Семенов. После окончания физфака МГУ в 1949 г. он успешно сдал экзамены в аспирантуру ИХФ. А в феврале 1950 г. по приглашению Д.И. Блохинцева переехал жить и работать в Лабораторию "В". Игорю Ильичу тогда всего было 23 года.

Сразу назовем людей, с которыми И. Бондаренко работал рядом с первых лет в Лаборатории "В". Руководители: Д.И. Блохинцев, А.И. Лейпунский, О.Д. Казачковский. Коллеги-сверстники: В.Я. Пупко, Л.Н. Усачев, И.Я. Стависский, Э.А. Стумбур. Ученики: Ю.А. Александров, Г.А. Смиренкин, М.Н. Николаев и многие другие. Направленность их деятельности была связана с решением вопросов в первую очередь применительно к быстрым реакторам.

С 1950 г. исследования по проблеме реакторов на быстрых нейтронах становятся одним из важнейших направлений деятельности ФЭИ. К этим работам А.И. Лейпунский привлекает Игоря Бондаренко. Главной задачей на первом этапе было показать возможность создания управляемого реактора на быстрых нейтронах и экспериментально подтвердить (или опровергнуть) гипотезу о расширенном воспроизводстве в них ядерного топлива. Разработка теории и методов расчета реакторов на быстрых нейтронах натолкнулась почти на полное отсутствие экспериментальных данных и надежных сведений по большинству ядерных констант. Надо было исследовать уран-238 и плутоний-239 на взаимодействие с нейтронами спектра деления. Урана-238 для проведения экспериментов было достаточно, плутония не было.

Выпускнику МГУ И.И. Бондаренко в феврале 1950 г. поручают измерение сечений деления и неупругого рассеяния урана-238 быстрыми нейтронами. Класс измерений, выполненных им, намного превзошел уровень ряда маститых экспериментаторов из лучших московских институтов, оснащенных более совершенным оборудованием.

Далее И.И. Бондаренко исследует размножающие свойства урана-238, зависимость количества вторичных нейтронов при делении от энергии налетающего нейтрона. Удается достаточно полно изучить уран-238 и оценить его вклад в коэффициент воспроизводства.

Работы по исследованию плутония проводились в ИАЭ. Плутоний – основной компонент быстрого реактора, определяющий величину коэффициента воспроизводства топлива через величину "a" – отношение сечения захвата нейтронов к сечению деления. Эксперименты, проведенные в то время в ИАЭ, показали, что увеличение энергии нейтронов от тепловой до резонансной приводит к увеличению a, т.е. к невозможности расширенного воспроизводства топлива. Возникла угроза Проблеме в целом. Нужны данные по величине a для нейтронов спектра деления.

Когда возникли сомнения в возможности расширенного воспроизводства ядерного топлива, Бондаренко предлагает уникальный эксперимент. Дерзкий по замыслу, полный по информативности, простой и изящный по исполнению эксперимент позволил по остаткам взрыва атомной плутониевой бомбы оценить коэффициент воспроизводства ядерного топлива для плутониевого реактора на быстрых нейтронах.

С этих пор молодой Игорь Бондаренко входит в состав мозгового центра по созданию реакторов на быстрых нейтронах. Еще при работе над кандидатской диссертацией для него становится очевидной необходимость создания системы констант для расчета реакторов на быстрых нейтронах. В 1953 г. он выработал сначала шестигрупповую, а затем девятигрупповую систему констант. Так в первом приближении Игорь Ильич решает еще одну крайне важную задачу – создание системы констант для расчета быстрых реакторов.

В 1955 г. в ФЭИ начал работать первый в СССР реактор на быстрых нейтронах. При исследовании прохождения нейтронов через медь обнаружилась аномалия в распределении нейтронного потока. И.И. Бондаренко объяснил эту аномалию тонкой структурой резонансной части спектра нейтронов деления, которая приводит к гомогенной блокировке этой части спектра нейтронов. Объяснение этой аномалии приводит к введению фактора блокировки (так называемый «f – фактор Бондаренко») в систему констант, что повышает точность расчетов.

В 1958 г. И.И. Бондаренко представляет к защите диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. В диссертации, в частности, была представлена уже двенадцатигрупповая система констант с f-фактором Бондаренко. Основная часть работ по созданию системы констант была завершена в 1963 г. Созданная И.И. Бондаренко, М.Н. Николаевым, Л.П. Абагян, Н.О. Базазянц (и названная по первым буквам их фамилий – БНАБ) двадцатишестигрупповая система констант отражает все важнейшие особенности взаимодействия нейтронов с материалами. В 1964 г. по этой работе издана книга "Групповые константы для расчета ядерных реакторов". Это, пожалуй, единственная начатая большая работа из задуманных, которая завершилась при жизни Игоря Ильича.

В 1960 г. за работы по созданию реактора на быстрых нейтронах А.И. Лейпунскому, О.Д. Казачковскому, И.И. Бондаренко и Л.Н. Усачеву была присуждена Ленинская премия.

Особое место в работе над быстрыми реакторами занимает импульсный быстрый реактор (ИБР). Его появление обязано таланту И. Бондаренко. Практически за неделю И.И. Бондаренко совместно с Ю.Я. Стависским создали теорию импульсного реактора, на основе которой стало возможным рассчитать, спроектировать и изготовить ИБР-1. При расчетах была использована девятигрупповая система констант.

В 1971 г. за создание ИБРа И.И. Бондаренко присуждена Государственная премия (посмертно). Из-за великого вклада И.И. Бондаренко в теоретическое и конструктивное обоснование реактора аббревиатуру ИБР сотрудники ФЭИ расшифровывали как «Игоря Бондаренко Реактор».

И.И. Бондаренко одним из первых в СССР начал заниматься решением проблем использования ядерной энергии для освоения космоса: ядерные ракетные двигатели, бортовые ядерные энергоисточники электричества, ионные движители. Это стало еще одним значительным направлением работ института. Это направление создал И.И. Бондаренко.

В 1951 г., после прочтения книги С. Гудмена, И.И. Бондаренко и В.Я. Пупко по своей инициативе выполнили расчетную оценку гомогенного уран-графитового реактора для ракеты с использованием водорода в качестве рабочего тела. Более детальные и углубленные проработки закончились в 1954 г. выпуском отчета "Баллистическая атомная ракета (БАР)".

В 1956 г. на основе предложений Лаборатории "В" вышло постановление Правительства СССР по созданию проекта ядерного ракетного двигателя (ЯРД) с малогабаритным высокотемпературным реактором. Начало работ над проектами ЯРД было положено.

Идея ионного движителя преследовала И. Бондаренко со студенческой скамьи. В 1954 г. по предложению Бондаренко в ФЭИ организуется группа для создания моделей ионного движителя и экспериментального исследования возможных его характеристик, выявления факторов, определяющих эти характеристики. Тип экспериментальной модели ионного двигателя предлагает И.И. Бондаренко и пишет программу исследований. Для понимания процессов, протекающих в плазменной струе, И.И. Бондаренко привлекает теоретиков. В опытных моделях удалось впервые получить реактивную тягу. Это уже не только идеи, не только рисунки на бумаге. Это – действующая модель!

Одновременно с исследованиями по ионному движителю И.И. Бондаренко работает над сравнительными характеристиками преобразователей тепловой энергии в электрическую, использующих ядерную энергию. Бондаренко взялся отыскать нужное решение по созданию реакторов такого типа. В качестве первого (как оказалось потом, и наиболее подходящего!) варианта был выбран реактор на металлическом уране высокого обогащения с бериллиевым отражателем. На основе предложений Лаборатории "В" в 1956 г. вышло постановление Правительства СССР по разработке бортовых ядерно-энергетических установок (ЯЭУ) для космических аппаратов. Начались работы по созданию энергетической установки БУК с термоэлектрическим преобразованием. Конструктивная концепция самого реактора и всей ядерно-энергетической установки БУК были предложены И.И. Бондаренко.

И.И. Бондаренко приходит к выводу, что наиболее перспективной для космоса, является установка с термоэмиссионным преобразованием. Особенности работы энергоустановки в космических условиях требуют от нее высокой надежности, компактности, высокой энергонапряженности, длительной работы без обслуживания.

Последним рывком в космос для И.И. Бондаренко оказался ядерный термоэмиссионный преобразователь. Началом работ по термоэмиссии был ионный движитель с низкотемпературной плазмой. И вот теперь Игорь Ильич стремится как можно быстрее поставить эксперимент Дж. Гровера, чтобы самому убедиться в технической возможности такого способа преобразования. Впервые в СССР пуск термоэмиссионного преобразователя произошел 12 апреля 1961 г. Чудесное случайное совпадение с первым пилотируемым космическим полетом – в космосе Юрий Гагарин. Этот первый электрогенерирующий элемент (ЭГЭ) проработал 50 часов. А нужны тысячи часов! Первый ЭГЭ собственной конструкции проработал уже 350 часов.

И.И. Бондаренко разработал концепцию термоэмиссионного реактора-преобразователя вплоть до конструктивной схемы электрогенерирующего канала. Для создания реактора-преобразователя И.И. Бондаренко предлагает объединить отдельные ЭГЭ между собой подстыковкой друг к другу, образовать электрогенерирующий канал (ЭГК). Такая многоэлементная конструкция, оказалась более практичной в эксплуатации, чем одноэлементные, предложенные позднее другими институтами.

Игорь Ильич имел отношение и к запуску первого искусственного спутника Земли, возвысившему "до небес" престиж нашей страны. Это следует из воспоминаний его ближайших коллег. Косвенным подтверждением настойчивого предложения ракетчикам о запуске искусственного спутника Земли может служить расчет по запуску искусственного спутника Земли, выполненный им не позже 1954 г. и вошедший затем в один из отчетов по ядерным ракетам и космосу.

Несмотря на чрезвычайную загруженность реакторной тематикой, Игорь Ильич проявлял постоянный интерес к философским проблемам мироздания и фундаментальной ядерной физики и был всегда в курсе самых острых современных научных идей. Его интересовал нейтрон не только как средство поддержания цепной реакции, но и как объект микромира.

Имея под руководством коллектив молодых энергичных экспериментаторов, уже проявивших себя в исследованиях по реакторной физике, он понимал, что наиболее эффективный путь их дальнейшего профессионального роста состоит в вовлечении в глобальную задачу, которая бы охватывала и современные фундаментальные проблемы ядерной физики, и широкие аспекты техники эксперимента.

В качестве таковой он выбрал актуальное для того времени (середина ХХ в.) изучение несохранения четности в слабых взаимодействиях на примере β-распада свободного нейтрона. Необходимо было измерить анизотропию вылета электронов относительно направления спинов распадающихся поляризованных тепловых нейтронов.

Получив результаты не в числе первых и не на самом высоком уровне по точности, физики проявили скромность и не опубликовали свои данные. Несмотря на это, работа по исследованию несохранения четности в слабых взаимодействиях, была исключительно полезной: она существенно расширила горизонт экспериментальной фантазии и круг реализованных технических решений и подняла мышление экспериментаторов на уровень фундаментальных проблем ядерной физики.

Другой, предложенный И. Бондаренко, сложнейший по техническому исполнению эксперимент (сильные магнитные поля, температура ~ 0,1 К) – исследование деления ориентированных ядер. В эксперименте была показана преимущественная направленность вылета осколков деления и нейтронов при делении ориентированных ядер. Эффект в три раза превысил ожидаемый. Подобная постановка эксперимента аналогов в Советском Союзе не имела.

Многообразие и уровень выполненных И.И. Бондаренко работ позволил увеличить научный и технический потенциал СССР до мирового уровня, а в некоторых областях и превзойти.

К настоящему времени изданы воспоминания ряда сотрудников ФЭИ, начинавших работы вместе с И.И. Бондаренко. "Памяти незабвенного Игоря Ильича Бондаренко" посвящает свои воспоминания доктор физико-математических наук В.Я. Пупко. Свои мемуары доктор физико-математических наук Ю.Я. Стависский посвящает "Светлой памяти друга Игоря Бондаренко". А доктор физико-математических наук О.Д. Казачковский в своей книге в главе "Память о них жива" наряду с Е.П. Славским, И.В. Курчатовым, А.П. Александровым, А.И. Лейпунским, Д.И. Блохинцевым, посвящает раздел И.И. Бондаренко. Мемуары написаны почти через 40 лет после ухода из жизни Игоря Ильича. Есть и поэтическое посвящение "Памяти Игоря Ильича Бондаренко", написанное доктором технических наук И.В. Истоминым. Пишут люди с высоты своего возраста, опыта жизни, собственных научных достижений, дожившие до реализации проектов, начатых совместно с И.И. Бондаренко.

По рассказам и воспоминаниям перед нами предстает крупный мужчина с высоким и широким лбом, невысокой курчавой русой шевелюрой, пухлыми губами выразительного рисунка и замечательно широкой, доброй, заразительной, солнечной улыбкой. Это был человек необычайно тонкой души и огромного внутреннего обаяния, многогранный ученый, блестящий физик, внимательный наставник и прекрасный товарищ, всегда готовый на помощь советом и делом. Он был веселым, доброжелательным и совершенно независтливым. Никогда не участвовал ни в каких склоках и интригах. Характерной чертой Игоря Ильича была способность никого никогда не хулить в разговорах, поражала его философия терпимого отношения к людям и его убежденный оптимизм. Он был поистине душой института.

Игорю Ильичу, как непосредственному руководителю большого коллектива, приходилось решать и много обыденных административных вопросов, конфликтов между сотрудниками. Обладая необыкновенным тактом и мудростью, последнее он делал блестяще – обиженные и обидчики уходили от него ворча, но с просветленными мозгами и смягченными сердцами. Ему совершенно были чужды парадность, командирские замашки, формализм. Он всегда терпеливо разъяснял свою позицию, распоряжения решительно всем отдавал в тоне просьбы, и этого всегда было достаточно.

Многие обращались к нему с самыми разными вопросами и всегда получали доброжелательный и не формальный ответ. Игорю Ильичу в высокой степени была свойственна щедрость – исключительное качество таланта, не боящегося, что "обкрадут", "застолбят" его идеи. Он, как и его учитель Александр Ильич Лейпунский, видевший в И.И. Бондаренко своего преемника, не мог сам лично воплощать все свои идеи, и торопился раздать их другим, чтобы увидеть результаты. Он щедро и бескорыстно раздавал идеи, не боясь исчерпать их запас. Это был скромнейший человек, который никогда не кичился своими знаниями. Никому не показывал своего превосходства. Многие знают, с каким растерянным, а порою просто жалостным выражением на лице Игорь Ильич стремился пресекать какие бы то ни было комплименты в свой адрес.

Во всех делах Игорь Ильич любил наиболее простой подход. Сложные вещи он мог представить очень просто и очень хорошо их объяснить самому упорному оппоненту. Общение и обсуждения с ним были особенно плодотворными. Они побудили В.В. Орлова и А.А. Лукьянова распространить "резонансную теорию" на область неразрешенных резонансов, особенно важную для быстрых реакторов (использовано в БНАБ).

По его идее В.В. Орлов и В. Голубенков предложили саморегулирующийся водяной реактор с прямым преобразованием для глубоководных судов.

Его замечания о влиянии спин-орбитального взаимодействия побудили В.В. Орлова и Ю.Н. Казаченкова развить теорию переноса нейтронов в магнитном поле и магнитного регулирования реакторов.

Обсуждения с И.И. Бондаренко и В.Ф. Турчиным привели к созданию В.А. Парфеновым на ИБРе спектрометра медленных нейтронов для изучения физики конденсированных сред.

Характерной чертой научной школы Игоря Ильича, с чем сталкивался каждый молодой сотрудник отдела, было проведение научных семинаров. На семинаре нельзя было быть пассивным слушателем, ты должен быть участником, то есть должен был быть готовым высказаться по рассматриваемой проблеме. Сначала это было хлопотно – требовалась постоянная подготовка, но в результате каждый становился участником общего дела.

В заключение приведем слова М.Н. Николаева, характеризующие, по нашему мнению, как эпоху, так и личность ученого: «Способность в сложной обстановке на лету схватывать существо дела было характерной чертой Игоря Ильича. Благодаря этому он умел ясно и просто объяснять самые сложные вещи – потому что сам их ясно видел. Известно, что почти во все направления работ ФЭИ Игорь Ильич внес важный вклад, чувствующийся до сих пор. Вопрос: откуда же брались гиганты мысли и духа, подобные Игорю Бондаренко? Темпы развития страны были беспримерными. И беспримерным был всеобщий энтузиазм. В этой-то атмосфере и рождались люди, подобные нашему Игорю Ильичу и многим другим корифеям. Пожелаем же нашим внукам дожить до следующей вспышки пассионарности в нашей стране».

Л.С. Бондаренко, В.Г. Мальцев, А.Г. Портяной, Г.В. Аникин
(Из книги: «Физико-энергетический институт: летопись в судьбах» – Обнинск: ГНЦ РФ – ФЭИ, 2006)