Главная / Библиотека / Шелест гранаты (издание второе) /
/ 2 Ветер в стали / 2.6 Нейтронография: «попробовать на зуб» любую деталь устройства, не разбирая его!

Глав: 7 | Статей: 53
Оглавление
Эта книга об оружии, но не только — она открывает причудливую мозаику явлений физического мира: химические и ядерные взрывы, разделение изотопов и магнитная гидродинамика, кинетика ионов в плотных газах и ударные волны в твердых телах, физика нейтронов и электроника больших токов, магнитная кумуляция и электродинамика. Обо всем этом автор рассказывает, не прибегая к сложному аппарату высшей математики. Для тех, кто пожелает ознакомиться с этими явлениями подробно, им же написано рассчитанное на подготовленного читателя учебное пособие для университетов и военных академий «Взрывы и волны».

В книге, которую держит в руках читатель, он найдет также исторические экскурсы, пронизанные иронией рассуждения о политике и политиках, а также — о персонажах замкнутого мира военной науки.

Во втором (электронном) издании переработан текст, существенно расширен иллюстративный ряд.

2.6 Нейтронография: «попробовать на зуб» любую деталь устройства, не разбирая его!

2.6

Нейтронография: «попробовать на зуб» любую деталь устройства, не разбирая его!

Начальник лаборатории И. Курдюмов стремился расширить область исследований, которые велись в руководимом им подразделении. В конце 1972 г. он предложил мне «прощупать применение наших генераторов для дефектоскопии». Расчеты показали, что выход нейтронов из генератора маловат, «просвечивать» можно будет только мелкие детали, да и то быстрыми, 14-ти МэВными нейтронами — такими, какие рождались в трубке. Это подтвердили и первые опыты. Но преимущества нейтронографии на быстрых частицах перед уже освоенной рентгеновской дефектоскопией не просматривались, потому что сечения взаимодействия нейтронов больших энергий с различными ядрами меняются монотонно, нет «скачков» или «провалов», позволяющих «зацепится», анализируя исследуемое вещество.

…Идея пришла неожиданно. Сопоставив длительность формируемого нейтронного импульса и время замедления нейтронов (миллисекунды), я понял, что если окружить генератор замедлителем определенной толщины и сформировать импульс, то из замедлителя сначала выйдут нейтроны, испытавшие малое число столкновений, а значит — довольно высокоэнергетичные, потом — «потолкавшиеся подольше», подрастерявшие свою энергию, и уж затем — тепловые. Если для визуализации изображения применить электроннооптический преобразователь (ЭОП), то, запуская его с определенной задержкой по отношению к началу нейтронного импульса, можно менять и энергию частиц, используемых для контроля. Это сулило прямо-таки революционное расширение возможностей нейтронографии: определив ход изменения яркости свечения изображений различных деталей «просвечиваемого» объекта в зависимости от задержки (энергии нейтронов), можно идентифицировать вещество, из которого они изготовлены, потому что яркость определяется сечением взаимодействия нейтронов (рис. 2.25), которое для каждого элемента весьма индивидуально зависит от их энергии. Появлялась и возможность проявления деталей из легких элементов — задача, непосильная методу рентгеновского контроля! Можно было бы получать и цветные нейтронограммы! Нейтроны, конечно, цвета не имеют, но допустимо «присвоить» им различные, зависящие от энергий цвета: например, устанавливая задержку, соответствующую контролю на нейтронах промежуточных энергий — задавать желтый цвет изображения (густота цвета будет зависеть от пропускания нейтронов той или иной деталью). Другим величинам задержек можно поставить в соответствие красные, синие и прочие цвета, так что итоговое изображение, составленное из наложения частных, выглядело бы весьма живописно.


Рис. 2.25

Сечения взаимодействия некоторых ядер с быстрыми (МэВ-ных энергий) нейтронами. На ординатах каждого графика даны сечения в барнах. Для низкоэнергетичных нейтронов различия еще более заметны и характеризуются резонансами — скачками сечений (иногда — в пределах более трех порядков). Подобные резонансы для нейтронов с энергиями менее 0,1 эВ можно наблюдать и для реакции деления (см. рис. 2.5).

После выяснения, в каких подразделениях института есть подходящее оборудование, пришлось обратился в лабораторию, занимавшуюся регистрацией гамма-излучений ядерных взрывов. Подобные подразделения считались вспомогательными, не были избалованы вниманием начальства и их руководители стремились наладить прочные связи с подразделениями «основной тематики». «Нейтронная» тематика таковой считалась, поэтому меня радушно приняли и рассказали о достижениях, в частности — о системе спектроскопии гамма-квантов, показали монокристаллы йодида цезия в специальных контейнерах и фотоэлектронные умножители, регистрирующие вспышки в кристаллах, порожденные гамма-квантами. Подобное было памятно еще по институтским лабораторным работам, но здесь уровень аппаратуры был куда более высок, а контейнеры с самыми большими монокристаллами можно было поднять лишь обеими руками. Я вспомнил о существовании таких монокристаллов десятилетие спустя, а тогда стал задавать вопросы об ЭОПах. Оказалось, что и они имелись. Зашла речь о блоке управлении ЭОПом: он не предусматривал задержки относительно импульса синхронизации, который к тому же должен был быть достаточно мощным. Подумалось, что опыт создания схемы поджига, позволит сформировать даже и более мощный «задержанный» импульс, чем требовалось, тем более что для первого опыта задержку можно было сделать фиксированной, а не переменной.

Настал и мой черед рассказать о задаче. Тут лица собеседников вытянулись от разочарования: тематика хотя и была «нейтронной», но не оружейной, а значит — не главной. Аппаратуру дать взаймы отказались, но компромисс был достигнут: разрешили, чтобы с ней работал их техник, «а уж вы с ним сами договоритесь». «Договаривались» в таких ситуациях при помощи спирта. Техник оказался веселым и знающим малым, наладив аппаратуру и получив, что причиталось, он заходил потом лишь изредка, проверяя только наличие всех приборов.

Конвертер (преобразователь нейтронного излучения в световое) изготовили, смешав бор, сульфид цинка и «связав» смесь полиэтиленом. При захвате нейтронов ядрами бора получались альфа-частицы, которые и вызывали вспышки света в сульфиде цинка.

Вскоре начались плановые испытания генераторов на полный ресурс. «Гоняя» генераторы, попутно облучали патрон. Результаты не радовали: на экране ЭОПа виделись лишь отдельные вспышки. Чтобы не подвергать риску быть экспроприированным фотоаппарат, срочно изготовили из фанеры кассету, прижимавшую к экрану кусок аэрофотопленки. Облучение длилось не минуту, не час, а неделю, но результат был получен: пленки, экспонированные при задержке запуска ЭОПа и без нее, заметно отличались, что свидетельствовало об изменении средней энергии нейтронов, на которых велся контроль (рис. 2.26)! Низкоэнергетичные нейтроны позволили обнаружить и порох, что было недоступно для нейтронов быстрых, а уж тем более — для рентгена. Неважно, что изображения были получены после недельного коллекционирования отдельных вспышек! Неважно, что компоненты конвертера оказались смешанными явно неравномерно!

Главное — работал принцип! А если так, то, применив более мощный источник нейтронов (например — импульсный реактор), можно было, лишь «просветив» предмет снаружи, узнать не только его устройство, но и изотопный состав любой его детали по выбору: достаточно было укрепить на ее изображении фотоэлемент и получить зависимость его показаний от величины задержки запуска ЭОПа (а значит — и от энергий нейтронов). Ясно, что тут требовались сложные расчеты эффективности конвертера для нейтронов разных энергий, экранирования одного материала другим, но все это было под силу компьютерам, только входившим тогда в обиход научных учреждений…


Рис. 2.26

Нейтронограммы патрона, полученные на нейтронах разных энергий (при задержке запуска электронно-оптического преобразователя относительно нейтронного импульса и без нее). На верхней нейтронограмме, полученной без задержки запуска (на быстрых нейтронах), — различимы только металлические детали. Медленные нейтроны дают возможность обнаружить и заряд пороха, состоящего их «легких» элементов (азота, углерода, водорода, кислорода).

Это была действительно оригинальная физическая идея, стоящая того, чтобы ей гордился молодой специалист.

…Конечно, с завистью приходилось встречаться и до этого. Но после нейтронографических опытов она из тайной эволюционировала в явную. Вначале приходилось слышать, что «все это давно известно» или: «недавно читал о такой установке в Курчатовском институте». Говорили это люди, которых никак нельзя было заподозрить в тяге к знаниям. Все же, такие уколы стимулировали желание подтвердить приоритет, чтобы свысока смотреть на «читателей». Отправить заявку на изобретение я твердо решил как единственный автор. Содержание разговоров сразу изменилось: «Да на тебя работала вся лаборатория, если не весь институт!». Эта была явная подтасовка, но учинять скандал не хотелось, поэтому, как компромисс, я предложил включить всех претендентов в отчет. «Соискателей» это не устроило. Пришлось разъяснить, что наш советский, самый справедливый в мире закон не запрещает никому из них отправить свою собственную заявку, самостоятельно сделав все необходимые обоснования. Тогда в ход пошли намеки, что «с таким отношением к коллективу карьеры не сделать».

По законам щелкоперского ремесла, заслышав гнусное словцо «карьера», молодой и — непременно — бескорыстный труженик науки должен вскинуться и, подобно связанному комиссару, гордо выкрикнуть что-нибудь, звучащее весьма мощно (допускается даже — матерное), чтобы все поняли: отнюдь не погоней за славой или чинами объясняются его действия. Многие корифеи, напялив на бошечки черные, «академические» шапочки, в дидактических целях расписывали фуфельными узорами истории о том, как они «карабкались по извилистым и каменистым тропам науки», презрев отдых, а уж тем более — личную выгоду. Правда, педагогический смысл прилагательного «извилистый» — сомнителен. Так что те, кто предпочитал речь без всяких экивоков, а также и те, кто был в курсе некоторых подробностей биографий «карабкавшихся», случалось, советовали последним, сбросив черные шапочки и натянув вместо них на лысины пролетарские кепочки, бекнуть что-нибудь по-ленински простецкое, вроде: «Наука, батенька, как, впрочем, и ргеволюция, не делается в белых перчатках!»

Нельзя сказать, что профессиональная квалификация совсем уж не влияла на положение в институтской иерархии, но она точно не была главным обстоятельством, принимавшимся во внимание при решении вопроса о должностном росте. Путь профессионалов был самым долгим и тернистым. «Сверкая огненными хвостами», ввинчивались в небо те, кто женился на дочках больших начальников — случился, например, взлет сельского киномеханика до начальника одного из главных отделов. Иногда успешны были и «извилистые» пути — через партийную деятельность. Такова была стезя директора института, где я позже работал, а также — замдиректора Курчатовского института (чья жизнь впоследствии трагически оборвалась)…

…В общественной жизни был активен Александр Голович — из того же, что и я, выпуска МИФИ. Он часто выступал на собраниях, добровольно записался в вечерний «университет марксизма-ленинизма»[59]. Однажды в книжном магазине я увидел фигуру Саши в отделе, где продавались книги «классиков марксизма» и где появление даже потенциального покупателя было необычно. Подходить я счел небезопасным: пошедшая ржой, загаженная «классиками» психика могла дать сбой и тогда — кто даст гарантию, что подошедшего не укусят?

Голович не преуспел на общественном поприще и, осознав тщетность своих усилий, обиделся на всех, кроме себя. Многими, годами позже мне с ужасом рассказали, что Голович разоблачен как шпион. В подтверждение ссылались на выступление заместителя директора НИИАА по незримым битвам. Информация вызывала сомнения, поскольку люди молчаливого подвига пущают фуфло инстинктивно, изменяя этой привычке только в крайне редко встречающихся ситуациях. В болтливое перестроечное время, выяснилось, что случай с Головичем к таким не относился. Испытывая, как писал Н. Островский, «мучительную боль за бесцельно прожитые годы», Саша уволился из НИИАА и через пару лет решился бежать на Запад. Приобретя пару тысяч долларов (одно это, судя по предусмотренной законом каре, считалось советскими властями уголовным преступлением, по гнусности сопоставимым с изнасилованием), он, во время отдыха в районе Батуми, погрузив в надувную лодку самое необходимое, а также — жену и гитару, попытался перебраться из светлого мира социализма туда, где капитал простер свои грязные щупальца.

О подозрительной лодке стражам черноморских рубежей сигнализировали рыбаки. Не исключено, что тот, кому было поручено выяснение обстоятельств наглой выходки, взял в руки трофейную гитару. Начал он, конечно, задушевно, изменив, согласно обстоятельствам, оригинальный текст:

«Ты же помнишь июль, золотую погоду…Тот батумский бульвар, ресторан над водой…»

А вот в продолжении жестко, пронзительно — и это правильно — зазвучала гражданская тема:

«Для кого бы ты пел? Для чужого народа?Для презренных людей — продал край свой родной?»

Опустошенный нравственно беглец во всем признался, сдал всех, от кого получал книги Солженицына и «стал христианином». Судя по публикациям, последнее, правда, «накатило» уже в конце 1991 г. Тогда же Голович был освобожден еще до окончания отмеренного судом срока: попытка побега из СССР уже не считалась изменой, а о шпионаже, как и следовало ожидать, и речи не было. Он давал интервью, страстно, но не особенно изобретательно понося то, что когда-то старался вдолбить в головы других. Вероятно, «ветры перемен» существенно развернули указатель цели, к которой стремился молодой ученый…

… По первой заявке патентной экспертизой сразу, без переписки было принято положительное решение и выдано авторское свидетельство на изобретение (№ 510077). Эта форма правовой защиты была в СССР аналогична патенту, но все права принадлежали государству, а автору выдавалось вознаграждение, как правило, небольшое — 50 рублей (около $ 100 по опять же, государственному курсу). За первой заявкой последовали и другие: в последующие годы число авторских свидетельств перевалило за сотню.

Оглавление книги

Реклама

Генерация: 0.328. Запросов К БД/Cache: 3 / 1