Contribuția sovietică la crearea potențialului de cercetare în domeniul fizicii nucleare în România

Alin Bogdan Samusan 13 decembrie 2015 3 Comentarii

Cultivarea de către administrația de la Washington, în primii cinci ani postbelici, a unei agresive ”diplomații atomice” de amenințare și șantaj, punerea la punct începând cu 1952 a armei termonucleare și cristalizarea, un an mai târziu, a strategiei americane a ”retalierii masive”[1] pe de o parte, precum și campania consecventă de demascare a agresivității atomice a imperialismului occidental susținută de guvernul sovietic pe de altă parte au făcut inevitabilă propulsarea afacerilor nucleare în primul plan al preocupărilor politice globale. În această conjunctură, cultivarea potențialului civil, pașnic, al energiei nucleului atomic a constituit supapa principală pentru detensionarea unui registru în care nici unul dintre cei doi actori principali nu era dispus să facă concesii substanțiale. Simultan, prima etapă de consolidare a situației economice după al doilea război mondial a deschis o perioadă, echivalentă cu a doua jumătate a anilor 1950, de entuziasm cu privire la progresul pe care știința promitea să-l ofere societății prin mijloace sale instrinseci, perioadă care, în Uniunea Sovietică s-a manifestat prin abandonarea ”tendinței de stagnare tehnologică” și de ”subordonare a științei scopurilor practice” ce grevase cercetarea cu precădere în ultimii ani ai vieții lui Stalin[2].

Acesta a fost contextul în care, în toamna anului 1954, guvernul sovietic a acceptat să se angajeze în mișcarea ”atomilor pentru pace”[3] prin care energia atomică urma să fie pusă, pe mai mule căi, la dispoziția tuturor națiunilor în vederea utilizării sale în scopuri civile. În acest sens, la 18 ianuarie 1955, reprezentantul sovietic la ONU înștiința înaltul for internațional că Germania Democrată, China, Polonia, Cehoslovacia și România vor fi ajutate de către Uniunea Sovietică să-și dezvolte potențialul de cercetare în sfera fizicii nucleare.[4] Acordurile încheiate cu aceste țări prevedeau livrarea de reactoare sovietice, de acceleratoare de particule, construirea de laboratoare radiochimice, pregătirea specialiștilor necesari, precum și colaborarea în rezolvarea unor probleme specifice: discutarea planurilor de cercetare, dezvoltarea instrumentelor, schimbul de experiență în producția de izotopi radioactivi etc.[5], aspecte care descriu un adevărat proces de edificare a capabilităților științifice ale statelor din blocul socialist în orizontul contemporaneității.

Pe plan românesc aceste evoluții au fost receptate la 22 ianuarie 1955 cu ocazia primei ședințe din acel an a Biroului Politic al Comitetului Central al Partidului Muncitoresc Român, care a hotărât înființarea, pe lângă Consiliul de Miniștri, a unui ”colectiv care se va ocupa direct cu organizarea cercetărilor în domeniul fizicii nucleare în țara noastră”.[6] Considerațiile liderului de la București, Gh. Gheorghiu-Dej, realizate cu această ocazie aruncă o lumină elocventă asupra felului în care conducerea română a perceput importanța momentului: ”Trebuie dat profil Institutului de Fizică. Problemei acesteia trebuie să-i dăm importanță. Institutul să funcționeze nu în condițiile de până acum. Sigur, să aibă legătură cu Academia, dar să lucreze sub directa îndrumare a guvernului. Să avem aici un grup mic care să se ocupe de problema energiei atomice iar noi să fim mereu la curent cu ce se face acolo.Vor fi multe lucruri care se cer a fi secrete,sunt probleme de relații internaționale.”[7]

Pe baza acestor discuții, nou constituitul Comitet de Stat pentru Energia Nucleară a fost însărcinat cu implementarea primelor măsuri referitoare la organizarea capacității de cercetare nucleară, printre acestea numărându-se:

-documentarea în vederea proiectării clădirilor ce vor adăposti instalațiile speciale și trimiterea datelor în Uniunea Sovietică până la 31 mai 1955,

-selecționarea, în cursul lunii iunie, a cadrelor ce vor fi trimise la specializare în instituțiile sovietice

-inițierea activității de cercetare în domeniul fizicii nucleare teoretice și aplicate, asigurându-se, în timp cât mai scurt, baza materială necesară (aparate, mijloace de laborator etc.)

-pregătirea paticipării delegației române la Conferința Internațională de la Geneva ce urma să aibă loc în luna august 1955[8]

Două luni mai târziu, la 30 martie 1955 delegația română condusă de prim-vice-președintele Comitetului de Stat al Planificării, Gh. Gaston Marin și conținând o parte semnificativă din conducerea Institutului de Fizică al Academiei Române în frunte cu directorul acestuia Horia Hulubei, cu Șerban Țițeica, directorul secției de fizică teoretică, și cu Alexandru Sanielevici, adjunctul secției de radiații s-a deplasat la Moscova în vederea încheierii convenției ”privind ajutorul acordat de U.R.S.S. în domeniul utilizării energiei atomice în scopuri pașnice” care a fost semnată în data de 22 aprilie. În cadrul primei întâlniri de lucru pe care delegația a susținut-o, pe 1 aprilie, cu partea sovietică, aceasta din urmă a propus ca ”ajutor tehnic în domeniul utilizării energiei nucleare și a izotopilor radioactivi în scopuri pașnice”[9]:

-construirea în R.P.R. a unui reactor nuclear cu apă distilată, cu o putere de 2000 kW.

-construirea în R.P.R. a unui accelerator electrostatic de 2,5 MeV[10] sau a unui ciclotron de 25 MeV pentru particule alfa, care să poată funcționa atât în regim de ciclotron cât și în regim de fazotron.

Delegația sovietică a comunicat că ”aceste instalații vor permite savanților din R.P.R. să  întreprindă cercetări de fizică nucleară și să producă izotopi radioactivi artificiali în cantități suficiente pentru a putea fi utilizați în diferite domenii ale științei și tehnicii.” adăugând că ”Uniunea Sovietică va furniza cantitatea de materiale fisionabile necesare funcționării reactorului și cercetărilor științifice.”[11] Livrarea celor două instalații s-a stabilit a se face în prima jumătate a anului 1956 pentru reactor (al cărui cost a fost estimat la cca. 30 milioane ruble cu tot cu construcțiile aferente) și în a doua jumătate a anului 1956 pentru ciclotronul-fazotron sau acceleratorul de particule electrostatic (care au fost cuantificate la 16, respectiv 8 milioane ruble).[12] În ceea ce privește specializarea cadrelor, interlocutorii sovietici și-au arătat disponibilitatea de a primi grupurile de cursanți români de la 1 septembrie 1955 și au recomandat trimiterea și a unui număr de studenți din anii 3-4 și aspiranți români care să urmeze în institutele sovietice o specializare în fizică și tehnică nucleară pentru calificarea ca ”ingineri-fizicieni” specialitate care nu exista în România la acel moment și care este specifică lucrului cu reactorul nuclear.

Până la acest moment al noului avânt luat de fizica nucleară în primii ani ai României Socialiste, cercetarea de fizică în România burgheză a fost redusă și fără aplicabilitate practică, fiind concentrată în exclusivitate în secțiile fizico-chimice ale Facultăților de Științe în care privilegiată era chimia, fizica beneficiind de laboratoare slab echipate și încadrate, destinate aproape exclusiv activității didactice precum și de ateliere care abia puteau asigura reparația ustensilelor existente, fizicienii români fiind obligați în acest fel să-și desfășoare activitatea științifică în afara țării.[13]Nivelul modest al cercetărilor românești de fizică atomică înainte de intersecția cu paradigma științifică sovietică este evocat chiar de academicianul Horia Hulubei în discuția sa cu academicianul Alihanov în ședința comună a delegației de atomiști români care a vizitat URSS în aprilie 1955 și a atomiștilor sovietici atașați pe lângă aceștia. Cu această ocazie acad Hulubei a arătat că ”În R.P.R. nu există acceleratoare de particule; în ultima vreme ne-am propus să construim un generator electrostatic de câteva sute de mii de volți. În general în R.P.R., s-a lucrat puțin în fizica nucleară.”[14] fiind completat de prof. Sanielevici care răspunzând la întrebarea acad. Alihanov dacă în România s-a lucrat cu izotopi radioactivi a arătat că ”s-a lucrat cu fosfor și iod radioactiv, aduse în țară cu scopuri biologice.”[15]

Odată cu instalarea guvernului democrat-popular la București, cu sprijinul Uniunii Sovietice, noua conducere românească a acordat o atenție specială dezvoltării științei, creând la 1 septembrie 1948, cu ocazia reorganizării Academiei Române, Institutul de Fizică al acesteia ca primă structură românească dedicată strict desfășurării activității de cercetare și de formare a cadrelor de cercetare de resort. Între 1949 și 1955, în cadrul acestui institut căruia i s-au alocat fonduri importante pentru construcții, pentru aparatură și documentație au avut loc și primele eforturi românești susținute de cercetare în domeniul fizicii atomice, prin abordarea fizicii razelor cosmice, baza cercetărilor ulterioare în sferaparticulelor elementare.[16] O schimbare radicală a avut loc în acești ani și în doctrina activității de cercetare științifică: legarea cercetării de nevoile economice ale țării și punerea la baza cercetării a asigurării tehnico-materiale sunt contribuții de prim rang pe care tradiția științifică sovietică le-a dat științei românești și care constituie o marcă a maturizării depline a acesteia pe baza colaborării strânse cu școala sovietică de fizică nucleară. După cum au observat și membrii primei delegații de fizicieni atomiști români în URSS în timpul vizitei la Institutul de Fizică Tehnică din Harkov, la 9 aprilie 1955, ”a reieșit ceea ce văzusem și în alte instituții sovietice, că se dă o mare atenție atelierelor […]. Cu ajutorul acestor ateliere s-au putut construi o serie de aparate remarcabile, cum sunt acceleratorii, instalațiile de hidrogen și heliu lichid. Raportul mediu dintre numărul cercetătorilor și numărul personalului tehnic auxiliar fiind de 1:3.”[17] sau după cum relata alt membru al delegației: ”răspunzând întrebărilor noastre, directorul institutului a arătat că atelierele constituie baza institutului, astfel încât după război s-a început prin reconstruirea atelierelor.”[18] De altfel, judiciozitatea acestei abordări este demonstrată și prin faptul că între primele măsuri luate de profesorul Horia Hulubei la finele anilor ’40, cu ocazia organizării Institutului de Fizică a fost aceea a achiziționării nu de aparatură de laborator, ci de mașini-unelte pentru echiparea unui atelier al Institutului în vederea autodotării cu aparatură de experimentare.[19]

Darea în funcțiune, în 1957, la nou creatul Institut de Fizică Atomică a reactorului nuclear apă-apă tip VVR-S de 2000 kW (primul reactor sovietic funcțional din acest tip precum și primul reactor sovietic instalat în afara Uniunii) și a ciclotronului-fazotron de 25 MeV, au orientat pentru câțiva ani cercetarea de fizică nucleră preponderent înspre domeniul fizicii și tehnicii reactorilor datorită necesității de a elucida pe deplin caracteristicile și potențialul acestor instalații noi. Astfel s-a căutat să se ofere soluții în ceea ce privește dinamica și stabilitatea reactorilor cu apă, spectrul energetic al neutronilor în rețelele reactorilor cu apă și variația spațială a acestuia, termalizarea neutronilor în medii finite, lărgirea posibilităților experimentale ale reactorului VVR-S,rezultatele cercetărilor conducând la o metodă de separare a efectelor de temperatură asupra reactivității și prin aceasta la mărirea preciziei în stabilirea domeniului în care reactorii cu apă sunt stabili precum și la creșterea puterii reactorului la 3500 kW la începutul anilor 1960, lucru care a permis la rândul său ”obținerea unor radioizotopi cu acitivtăți specifice mari și fără impurificări.”[20]

Un alt domeniu de predilecție al cercetărilor românești de fizică, acela al aplicațiilor izotopilor radioactivi în biologie, chimie și în alte ramuri tehnice a fost abordat încă de la prima întâlnire dintre fizicienii români și cei sovietici, în aprilie 1955, când profesorul Emelianov, corespondent al Academiei de Științe sovietice a recomandat ”să începeți imediat să lucrați cu izotopi radioactivi pentru a putea forma cadrele”[21], prof. Hulubei exprimându-și dorința de a vizita un laborator sovietic în care se studiază utilizarea atomilor marcați, pentru chimie și biologie, iar Gaston Marin, reprezentantul guvernului român, completând că s-a întocmit deja o listă cu izotopii necesari și că s-a obținut acceptul de principiu al Academiei de Științe sovietice pentru livrarea acestora.[22] Astfel, dacă anii 1956-1957 au fost ani aproape exclusiv dedicați specializării în tehnică nucleară, din 1958 s-a început, la Institutul de Fizică Atomică, proiectarea și construirea laboratoarelor de compuși organici marcați folosind documentația de bază sovietică[23], activitate care a dus la posibilitatea de a livra în economia națională de la 15 izotopi în 1963 la 60 în 1965. S-au obținut în acești ani izotpoi: iod-131, fosfor-32, aur-198, sulf-35, calciu-45, care s-au folosit în scopuri medicale.[24]

Și realizarea, la Institutul de Fizică Atomică, a multor aparate și instalații de tehnică nucleară livrate economiei națională a reprezentat un rezultat al colaborării tehnico-științifice româno-sovietice. Dacă în cursul lunii martie 1958, o delegație formată din inginerii Savin Arnold, Bănulescu Ion și Birnbaum Martin s-a deplasat în Uniunea Sovietică pentru ”documentare în problema organizării atelierelor de Institutului de Fizică Atomică și construirii Fabricii de aparate de fizică”,[25] patru ani mai târziu începea producția de aparatură specifică livrată întreprinderilor românești în valoare de 50.000 lei în 1962 și ajungând la 9 milioane lei în 1966. S-au fabricat și livrat în această perioadă instalații de gamadefectoscopie, instalații de determinare a densităților, radiometre portabile și de prospecțiuni, utilaje pentru vid înalt și ultraînalt, etc.[26]

Construcția calculatoarelor electronice este încă un câmp de pionierat în care fizicienii atomiști români s-au angajat în această perioadă. Dacă primul calculator est-european – CIFA-1 a fost realizat la Institutul de Fizică (Atomică) de la Măgurele între 1953 și 1957 cu resursele proprii, poate chiarartizanale, inerente începutului de drum, acesta a operând în primul an de funcționare (1957) pentru doar 4 ore[27], în lista măsurilor pentru colaborarea științifică între Academia R.P.R. și Academia de Științe a U.R.S.S. pe 1958 s-a prevăzut deplasarea la Moscova a 3-5 membri ai Institutului de Fizică Atomică  pentru ”practica în acele domenii în care în R.P.R. încă nu există specialiști formați și anume: a) construcția mașinilor de calcul, b) programarea lucrului la mașini de calcul, c) fizica temperaturilor joase”[28] demersuri ce vor fi trebuit să-și spună cuvântul asupra îmbunătățirilor radicale pe care munca informaticienilor români le-a suferit în anii imediat următori prin construirea variantei îmbunătățite – CIFA-2 a mașinii de calcul în anul 1959 și prin sporirea orelor de operare ale acestora la 43 în 1958, și la 362 în 1959 (210 – CIFA-1, 152 – CIFA-2). Printre problemele mai dificile care s-au pus în urma acestui prime realizări românești în tehnologia informației au fost cele de programare, pentru rezolvarea cărora nu exista nici un fel de expertiză pe plan național.[29]

În afara edificării potențialului național de cercetare în fizica nucleară, o a doua fațetă, decisivă, a colaborării și cooperării româno-sovietice din anii 1950 în sfera fizicii atomice a fost și aceea a prezenței fizicienilor români la Institutul unificat de cercetări nucleare de la Dubna al blocului răsăritean, creat ca o contrapondere la organul similar al statelor occidentale – CERN, care luase naștere în cursul anului 1954. Înființat la inițiativa lui Igor Kurceatov în martie 1956,[30] centrul interstatal al lagărului socialist a primit cea dintâi echipa de cercetători români un an mai târziu, în aprilie 1957, colectivul fiind compus din 12 persoane.[31] Printre preocupările care au dominat interacțiunea fizicienilor români cu institutul unificat al țărilor socialiste s-au remarcat cele legate de fizica razelor cosmice și a particulelor cu energie înaltă. În acest sens, deja în cursul primului an de prezență românească la Dubna, specialiștii români au beneficiat de deschiderea inerentă caracterului internațional al organismului și au participat la importante manifestări științifice așa cum a fost aceea cu privire la structura nucleonului din decembrie 1957 de la Universitatea Stanford din SUA la care Institutul Unificat a fost reprezentat de cercetătorul român Meyer Meinhard.[32] Pe lângă expunerea internațională pe care colaborarea în cadrul centrului de la Dubna începea să o ofere comunității științifice românești, un beneficiu capital a fost acela al utilizării în comun a capabilităților tehnice ale laboratoarelor unificate. Încă din septembrie 1957 colaborarea dintre laboratorul de raze cosmice al Institutului de Fizică Atomică și laboratorul de energii înalte al Institutului Unificat a făcut posibilă expunerea unui pachet de plăci nucleare la acceleratorul de particule de 680 MeV, instrument de peste 20 ori mai puternic decât instalația omoloagă din România.[33] Această cooperare a căpătat un nou cadru o dată cu ședința de coordonare a cercetărilor de fizica particulelor cu energie înaltă din statele socialiste care a avut loc în Cehoslovacia în iunie 1958. Cu această ocazie s-a stabilit că se va extinde colaborarea dintre IUCN-Dubna și laboratoarele țărilor participante în problema tehnică fundamentală a cercetărilor de fizica particulelor elementare: producerea emulsiei nucleare iradiate cu protoni cu energie de 10 GeV [34], scop în care s-a cerut suplimentarea numărului de lucrători științifici din fiecare țară la Institutul Unificat prin trimiterea în special de specialiști experimentați pe perioade mai scurte. Producerea marelui stoc de emulsie pentru toate institutele naționale avea să se facă la înălțime de 12 km în avionul cu reacție Tu-104, timp de 60 de ore, iar împărțirea acestuia urmă să aibă loc conform înțelegerii stabilite între diferitele laboratoare.[35] În urma acestei întâlniri a început procesul de standardizare și automatizare a urmăririi progresului obținut în cercetarea realizată pe baza capacităților comune precum și organizarea unui schimb articulat de informații asupra rezultatelor experimentale ale cercetării de fizică nucleară din țările socialiste, lucru care a căzut în însărcinarea Centrului Unificat de la Dubna ca adevărat stat-major al activității de specialitate din statele blocului răsăritean.

Contribuția fizicienilor români detașați la institutul de la Dubna în acești ani de pionierat comun a fost evocată și de academicianul sovietic Blohințev cu ocazia vizitei pe care acesta a întreprins-o la București în aprilie 1959. Cu această ocazie, savantul rus a arătat că în institutul unificat își desfășurau activitatea, la acel moment, 25 de colaboratori români despre care ”nu pot să spun nimic cu caracter critic” ci ”numai cele mai bune păreri […]. Ei s-au integrat complet în munca institutului și nu numai că lucrează împreună cu ceilalți, dar au chiar anumite realizări.”[36]

Toate cele prezentate în paginile de față cu privire la colaborarea româno-sovietică în sfera fizicii atomice în a doua jumătate a anilor ’50 arată că pe fundalul postbelic al interanționalizării științei și al spiritului primei întâlniri de la Geneva, al luptei pentru dezarmare și pace și al progreselor înregistrate în construcția economică și socială din țările socialiste și pe baza ajutorul material și organizatoric sovietic, s-a pus în operă potențialul autohton al unui registru definitoriu pentru  știința românească din a doua jumătate a secolului al XX-lea.

(Materialul de față a fost prezentat în cadrul mesei rotunde cu tema ”Rolul diplomației publice în întărirea relațiilor de prietenie și colaborare dintre Rusia și România” găzduite pe 10 decembrie 2015 la Centrul Rus de Știință și Cultură la București cu ocazia celei de-a 90-a aniversări a structurii federale ruse de relații culturale și umanitare cu străinătatea – ROSSOTRUDNICESTVO)

[1] Formulată în documentul fondator al politicii Noii Perspective (New Look), NSC 162-2 ”Basic National Security Policy, la 30 octombrie 1953, după Jeremy Black, The Cold War. A military history, Bloomsbury, Londra-New York, 2015, p.88.

[2]The Cambridge History of Russia, vol.3 The Twentieth Century, Cambridge University Press, 2006, p.566.

[3]Formulă propusă de președintele Eisenhower al Statelor Unite de la tribuna Națiunilor Unite în 8 decembrie 1953.

[4]David Holloway, Stalin și bomba atomică. Uniunea Sovietică și energia atomică 1953-1956, ed. Mașina de Scris, Institutul European, 1998, p.336.

[5]Ibidem.

[6]Arhivele Naționale Istorice Centrale (ANIC), f.CC al PCR, s.Cancelarie, d.6/1955, p.4.

[7]Ibidem, p.5.

[8]Ibidem, p.63.

[9]Ibidem, p.68.

[10] MeV = milioane electroni-Volți.

[11]Ibidem, p.69.

[12]Ibidem, p.70.

[13]acad. Șerban Țițeica, Dezvoltarea fizicii în ultimii 30 de ani , în ”Studii și Cercetări de Fizică”, tom 26 (1974), p.809.

[14]Arhivele Naționale Istorice Centrale (ANIC), f.CC al PCR, s.Cancelarie, d.6/1955, p.80.

[15]Ibidem, p.81.

[16]Ibidem, p.811.

[17]Arhivele Naționale Istorice Centrale (ANIC), f.CC al PCR, s.Cancelarie, d.6/1955, p.71.

[18]Ibidem, p.101.

[19]acad. Șerban Țițeica, op.cit., p.810.

[20]acad. Horia Hulubei, Dezvoltarea științelor fizice în România, în ”Analele Academiei Republicii Socialiste România” seria IV, vol.XVI        – Anexă (1966), p.146-147.

[21]Arhivele Naționale Istorice Centrale (ANIC), f.CC al PCR, s.Cancelarie, d.6/1955, p.95.

[22]Ibidem, p.95-96.

[23]Petre T. Frangopol, Mediocritate și excelență. O radiografie a științei și învățământului din România, vol. 3, Casa Cărții de Știință, Cluj-Napoca, 2008, p. 212-213.Și Arhiva Academiei Române (AAR),  B-24-vol.2, 1958, Relații cu străinătatea, Științe fizice, p. 301.

[24]acad. Horia Hulubei, op.cit., p.150.

[25]Arhiva Academiei Române (AAR), B-24-vol.2, 1958, Relații cu străinătatea, Științe fizice, p. 117.

[26]acad. Horia Hulubei, op.cit., p.150.

[27]prof.univ. Victor Toma, Începuturile informaticii românești la Institutul de Fizică Atomică (I), în ”Academica”, 3/2002, p. 30, tabelul nr.2.

[28]Arhiva Academiei Române (AAR), B-24-vol. 2, 1958, Relații cu străinătatea, Științe fizice, p. 112.

[29]prof. univ. Victor Toma, op.cit., p.30.

[30]David Holloway, op.cit., p.339. Crearea Institutului Unificat s-a realizat pe baza echipamentelor deținute de Institutul de probleme nucleare din regiunea Moscova care deținea cel mai puternic ciclotron din lume (580 milioane electroni volți) și betatronul de 10 miliarde electroni volți. A.N.I.C., f.C.C. al P.C.R., s.Relații Externe, d.96/1956, p.7.

[31]Alexandru Grigore, Grigorescu Leon, Iliescu Emil, Mariș Cornel, Mihul Alexandru, Mihul Eleonora, Nicolae Marieta, Păcuraru Teodor, Vîlcov Lavinia, Vîlcov Nicolae, Visky Tiberiu și Visky Monica Maria. Ariva Academiei Române, B-24-vol.2, 1958, Relații cu străinătatea, Științe fizice, p.187.

[32]Arhiva Academiei Române (AAR), B-24-1959, Relații cu străinătatea, Științe fizice, p.320.

[33]Ibidem, p.273.

[34]Ibidem, p.121.

[35]Ibidem, p.122.

[36]Ibidem, p.218.