Отец — Андрей Михайлович Арцимович, впоследствии профессор БГУ, — происходил из обедневшей дворянской семьи, работал статистиком в Управлении железных дорог Московского узла. Мать — Ольга Львовна (Людвидовна) Левина (Левьен, 1881—?), из московской купеческой семьи (её отец, германский подданный Людвиг Иванович Левин, был среди прочего представителем нескольких европейских машиностроительных заводов в Москве)[6]. Племянник одного из руководителей Баварской советской республикиМакса Людвиговича Левина[6]. Во время гражданской войны семья очень бедствовала и в 1919 году из-за тяжёлого продовольственного положения покинула Москву и переехала в Белоруссию.
Родители вынуждены были отдать сына в детский дом, откуда он сбежал и некоторое время был беспризорным. После окончания гражданской войны положение семьи постепенно улучшилось. В 1922 году отец был приглашён на должность заведующего кафедрой статистики в Белорусский государственный университет. В 1924 году Арцимович поступил на физико-математический факультет Белорусского университета, который окончил в 1928 году.
По окончании университета около года провёл в Москве, работая в различных библиотеках для повышения образования. В 1929 году защитил в Белорусском университете дипломную работу «Теория характеристических рентгеновских спектров», что дало ему право на получение диплома вместо простого свидетельства об окончании университета. Вскоре после защиты диплома переехал в Ленинград и в 1930 году поступил на работу в Ленинградский физико-технический институт (ЛФТИ) на должность сверхштатного препаратора. Арцимович начал свою научную работу в рентгенографическом отделе ЛФТИ, но через полгода перешёл в отдел электронных явлений и рентгеновских лучей, руководимый П. И. Лукирским.
Совместно с А. И. Алихановым выполнил ряд исследований по физике рентгеновских лучей, из которых наиболее интересным было экспериментальное исследование отражения рентгеновских лучей от тонких слоёв металлов под очень малыми углами. В 1933 году в ЛФТИ начали развиваться исследования по физике атомного ядра, и Арцимович одним из первых переключился на новое направление.
В 1944 году перешёл на работу в Лабораторию измерительных приборов АН СССР (ЛИПАН, преобразована в 1955 году в Институт атомной энергии им. И. В. Курчатова). Под руководством Арцимовича впервые в СССР разработан электромагнитный метод разделения изотопов. На экспериментальных установках, созданных в отделе Арцимовича, в ноябре 1945-го получен первый в СССР уран-235 с уровнем обогащения до 12-15%. К концу 1946 года обогащение удалось довести до 90%. В рамках Спецкомитета осуществлял научно-технические работы по сооружению завода № 814 по электромагнитному разделению изотопов в промышленных масштабах (сегодня — ФГУП Комбинат «Электрохимприбор» в городе Лесном Свердловской области)[10].
В 1953 году эта работа была удостоена Сталинской премии 1-й степени СССР.
В 1950 году Арцимович возглавил экспериментальные исследования в стране по управляемому термоядерному синтезу. В 1952 году он открыл нейтронное излучение высокотемпературной плазмы (работа получила Ленинскую премию в 1958 году). Также это достижение было признано как научное открытие и занесено в Государственный реестр открытий СССР под № 3 с приоритетом от 4 июля 1952 г . в следующей формулировке: «При исследовании высокотемпературной плазмы установлено неизвестное ранее явление, заключающееся в том, что в плазме, образованной при прохождении мощных импульсов тока через дейтерий, возникает нейтронное излучение интенсивностью около 108 нейтронов на разряд. Это излучение обусловлено появлением в плазме группы неравновесных быстрых частиц (дейтронов)».[11]
Спустя несколько лет (1956 год) установил нетермоядерную природу нейтронов, излучаемых в газоразрядных пинчах.
Арцимович руководил работой на термоядерных установках «Токамак», завершившейся получением физической термоядерной реакции. В частности, на установке «Токамак-4» были зарегистрированы первые термоядерные нейтроны (1968). Цикл работ по получению и исследованию высокотемпературной плазмы в «Токамаках» был удостоен Государственной премии СССР (1971).
«Наука — лучший способ удовлетворения личного любопытства за государственный счёт».
«Будущее принадлежит астрофизике».
«Для ясного понимания проблемы не следует надевать на тощий скелет экспериментальных фактов слишком сложные математические одеяния».
«Золотое яблоко успеха появляется часто на самой незаметной веточке могучего дерева науки».
«Учёные, начинающие работу в области термоядерного синтеза и встречающиеся с неустойчивостью плазмы, находятся примерно в том же положении, как человек, который пытается в первый раз прокатиться на одноколёсном велосипеде, хотя он до этого и обычного велосипеда не видел».
Трудность решения проблемы управляемого термоядерная синтеза отражена в его словах:
«Вряд ли есть какие-либо сомнения в том, что в конечном счёте проблема управляемого синтеза будет решена. Природа может расположить на пути решения этой проблемы лишь ограниченное число трудностей, и после того, как человеку, благодаря непрерывному проявлению творческой активности, удастся их преодолеть, она уже не в состоянии будет изобрести новые».
«Физика плазмы ведёт к решению важнейших технических задач будущего, поэтому она имеет право на благосклонное отношение со стороны руководителей атомной техники нашего времени».
«Надежда на быстрое решение проблемы УТС — то же, что надежда грешника попасть в рай, минуя чистилище».
«Проблема термоядерного синтеза как бы специально создана для того, чтобы стать предметом тесного сотрудничества учёных и инженеров различных стран».
«Термоядерная энергетика появится тогда, когда она станет действительно необходима человечеству».
Интересные случаи
В лаборатории Московского механического института стали барахлить счётчики Гейгера — при приложении напряжения в них происходил самопроизвольный разряд. Счётчики заполнялись парами 96 % этилового спирта. Л. А. Арцимович внимательно осмотрел устройства, велел позвать изготовлявшего их стеклодува и сказал ему при всех: «Если вы ещё будете разбавлять спирт в установке, я порекомендую вашему начальству выгнать вас с работы». Счётчики стали вновь работать… (Воспоминания Б. В. Литвинова[14]).
Основные работы
Арцимович Л. А. Управляемые термоядерные реакции. — 2-е изд. — М.: Физматгиз, 1963.
Арцимович Л. А. Замкнутые плазменные конфигурации. — М.: Наука, 1969.
Арцимович Л. А. Элементарная физика плазмы. — 3-е изд. — М.: Атомиздат, 1969.
Арцимович Л. А., Лукьянов С. Ю. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. — 2-е изд., испр. — М.: Наука, 1972.
Арцимович Л. А. Что каждый физик должен знать о плазме. — 2-е изд. — М.: Атомиздат, 1977.
Арцимович Л. А. Избранные труды: Атомная физика и физика плазмы. — М.: Наука, 1978.
Арцимович Л. А. Физик нашего времени (Заметки о науке и ее месте в обществе) // Новый мир. 1967. № 1. С. 190—203.
Литература
Академик Лев Андреевич Арцимович: воспоминания, статьи, документы / Стрелков В. С. — М.: Физматлит, 2009. — ISBN 978-5-9221-1072-3.
Академик Лев Андреевич Арцимович. — М.: Знание, 1975.
Воспоминания об академике Л. А. Арцимовиче. — М.: Наука, 1981.
Храмов Ю. А. Арцимович, Лев Андреевич // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 21. — 400 с. — 200 000 экз.
Развитие физики в СССР. В двух книгах / Арцимович Л. А. (гл. ред.). — М.: Наука, 1967. — (Советская наука и техника за 50 лет).