Последний дофизтеховский период научной деятельности И. В. Курчатова был связан с его работой в Баку, куда он приехал по приглашению проф. С. Н. Усатого - первого учителя Курчатова-физика.
Семен Николаевич Усатый (1875-1944) - электромеханик и электротехник, воспитанник Петербургского электротехнического института (ныне ЛЭТИ им. В. И. Ульянова-Ленина), прочными нитями был связан с Петербургским политехническим институтом, где начал работать практически со времени основания этого крупнейшего вуза страны. С 1905 г. Усатый стал заведующим кафедрой электрических машин этого института. Среди его коллег по Политехническому были выдающиеся электротехники В. Ф. Миткевич и М. А. Шателен, а в числе первых его учеников следует назвать А. А. Чернышева. В Политехническом институте С. Н. Усатый познакомился и подружился с А. Ф. Иоффе. Их добрые отношения еще более укрепились, когда они оказались в свойстве: были женаты на сестрах Кравцовых. Позднее, во второй половине 20-х годов, Усатый преподавал на физико-механическом факультете в ЛПИ, а в 1926 г. заменил Иоффе на посту декана факультета во время его длительной заграничной командировки в США.
Научная деятельность Усатого, помимо Ленинграда, была связана с двумя городами - Симферополем и Баку. В начале 1920 г. он переехал в Крым из Киева, где недолгое время был профессором Политехнического института. В Таврическом университете в числе его наиболее способных студентов были И. В. Курчатов и К. Д. Синельников. Усатый сразу обратил внимание на обоих и привлек их к работе на кафедре физики в качестве препараторов, что специально отмечено в одной из автобиографий Курчатова. В обязанности препаратора входила подготовка к проведению лекционных демонстраций по общему курсу физики - работа, с которой Курчатов отлично справлялся.
В 1923 г. Усатый переезжает в Баку и начинает работать одновременно в Азербайджанском университете и Бакинском политехническом институте.* В названии руководимой Семеном Николаевичем лаборатории была закреплена ее принадлежность обоим этим учебным заведениям. На открывшиеся в Бакинском политехническом институте вакансии С. Н. Усатый приглашает своих симферопольских учеников - Курчатова, Синельникова и Луценко. Игорь Васильевич становится его ассистентом. Живет он, как и четверо других сотрудников Семена Николаевича, в большой профессорской квартире Усатого на Азиатской улице. Там молодые люди завтракают и ужинают у хлебосольных и добрых хозяев, там после напряженного рабочего дня часто собираются в гостиной, где Синельников играет на рояле, а друг С. Н. Усатого профессор Н. Г. Ушинский, обладатель хорошего голоса, исполняет под аккомпанемент рояля пьесы классического репертуара.
* (После пятилетнего пребывания в Ленинграде (1925-1930 гг.) он снова вернется в Баку, чтобы работать там до 1939 г., т. е. до нового переезда в Ленинград.)
Семен Николаевич Усатый. 1937 г.
Усатый познакомил Курчатова со своими сотрудниками, в частности с Зинаидой Евгеньевной Лобановой, которая как раз в это время приступала к работам по изучению эффекта выпрямления переменного тока при электролизе некоторых растворов, когда одним из электродов является алюминий (алюминиевый выпрямитель). Тема работы определялась давними интересами Усатого, относящимися к годам его работы в Петербургском политехническом институте и определяющимися контактами В. Ф. Миткевичем, А. Ф. Иоффе, П. С. Эренфестом. Это находит свое отражение в содержании соответствующей публикации, в которой Курчатов и Лобанова подробно анализируют работы Миткевича начала 1900-х годов [11]. По воспоминаниям Лобановой, Игорь Васильевич впервые появился в лаборатории Усатого осенью 1924 г. Он пришел в длинной солдатской шинели и поинтересовался, над чем она работает, а на ее вопрос, чем бы хотелось заняться ему, ответил: "Исследованием потенциалов ионизации". Однако, убедившись в ограниченных приборных возможностях лаборатории (например, конденсаторы сотрудники лаборатории изготавливали из баночек из-под ваксы), понял, что эту работу здесь ему не выполнить. Его дельные вопросы и безыскусственные манеры произвели очень благоприятное впечатление - приятной и открытой внешностью, простотой, разговором Курчатов всегда привлекал к себе симпатии. Лобанова предложила: "Хотите, будем работать вместе?" Так началось их сотрудничество и появилась совместная статья [11]. В ней авторы подвели итог изучению комплекса процессов, разыгрывающихся на поверхности алюминиевого электрода: возникновение, рост и разрушение на ней диэлектрического слоя, от параметров которого при данном значении приложенного напряжения зависела величина тока, протекающего через раствор электролита (KA1(SO4)2, Na2SO4, NaHCO3 и КМnO4 различных концентраций). Исследовался пробой слоя, выросшего на алюминии, его толщина, определявшаяся на основе измерения емкости, и т. д.
Игорь Васильевич Курчатов в Баку. 1924 г.
Выполненная под руководством С. Н. Усатого работе его молодых сотрудников по многим причинам представляет интерес. Во-первых, она была в какой-то мере "контрольной" для Игоря Васильевича: ее успешное завершение подтвердило ранее создавшееся у Семена Николаевича впечатление о бывшем студенте как о человеке инициативном и способном к научной деятельности. Во-вторых, она, как и другая печатная работа Курчатова, также выполненная в Баку и опубликованная в том же 1926 г., явилась для Усатого основой и поводом для рекомендации Курчатова в ЛФТИ - к Иоффе. В-третьих, полученные в ней результаты позднее нашли важное развитие в исследованиях Игоря Васильевича уже в стенах ЛФТИ. Интересно отметить, что при теоретическом описании изучавшихся процессов авторы продемонстрировали полное знакомство с экспериментальными и теоретическими исследованиями явлений адсорбции, как раз в это время (летом 1924 г.) развивавшимися в ЛФТИ в работах Н. Н. Семенова, Ю. Б. Харитона и Я. И. Френкеля, на которые они непосредственно ссылались. Эти работы докладывались на IV съезде русских физиков (сентябрь 1924 г.). Усатый не смог на нем присутствовать, но командировал в Ленинград Синельникова, который, вероятно, и привез в Баку соответствующую информацию.
Говоря о влиянии, оказанном в дальнейшем на Курчатова недолгой бакинской стажировкой у Усатого, можно упомянуть еще об одном исследовании, которое он проводил совместно с Лобановой, - об изучении электропроводности трансформаторного масла. Работа была договорной. На полученные за ее выполнение средства лаборатория закупила дорогое и важное оборудование, поэтому работе придавалось особое значение. Трудились с утра и до позднего вечера. 3. Е. Лобанова вспоминает, как Игорь Васильевич научился получать тонкие пленки трансформаторного масла и с помощью простой модификации штангенциркуля измерять толщину этих пленок (слоев).
Что касается педагогической практики Курчатова, то она ограничивалась проведением практических и лабораторных занятий со студентами и не занимала у него много времени.