Александр Прищепенко - Шелест гранаты

• Название: Шелест гранаты
• Автор: Александр Прищепенко
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2009

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.

---

…Дверь на «стадион» распахнулась и в проеме показался отчаянно дергающий в воздухе ножками Припадочный — он старался уязвить надкостницу альпиниста. Тот же явно недоумевал, что предпринять: пока что его противник был беспомощен, но кто знает, что он отмочит, если ослабить хватку? Да и травмы надкостницы ничуть не были кстати там, где «за камнепадом ревет камнепад».

…Противоборство перешло в новую фазу: Припадочный, вынув изо рта тлеющую «пахитоску», принялся сучить ею за своим затылком, тщась поразить ненавистный хавальник. Альпинист принял контрмеры: дал Припадочному сильного пинка коленом, втолкнув «к доминошникам», а потом закрыл дверь и удерживал ее. В бессильной злобе, визжа, Припадочный конвульсивно забился у двери, пытался вцепиться в дерево, ломая ногти; на уголках его губ неэстетично забелела пена…

…В конце концов, информация об эксцессах дошла до начальства — об этом позаботился бывший выпускник физического факультета университета, из яростных комсомольцев, имевший о физике весьма приблизительные представления, но заслуживший в народе звание «маршала телеграфных войск». Неприятности, вполне вероятные при таком накале спортивной борьбы, начальству были ни к чему. Припадочному задали вопрос, не считает ли он целесообразным сменить место работы на новое, где его таланты были бы более востребованы. Тот предал свое детище: развитию двоеборья был положен конец.

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 генераторов нейтронов для дефектоскопии». Расчеты замедления и поглощения, нейтронов показали, что выход их 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 (менее микросекунды) и время замедления нейтронов (миллисекунды), я понял, что, если окружить генератор замедлителем 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 электронно-оптический 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 зависимостей от энергии нейтронов яркости свечения изображений различных деталей исследуемого объекта, можно идентифицировать вещество, из которого изготовлена деталь, потому что яркость пропорциональна сечению взаимодействия нейтронов (рис. 2.14), которое для каждого элемента весьма индивидуально зависело от их энергии. Причем, появлялась возможность проявления деталей из легких элементов — задача, непосильная методу рентгеновского контроля!

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 считалась основной, поэтому меня радушно приняли и рассказали о достижениях, в частности — о системе спектроскопии гамма-квантов, показали огромные 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 импульс и помощнее, чем требовалось.

Рис. 2.14. Сечения взаимодействия некоторых ядер с нейтронами разных энергий. Для низкоэнергетичных нейтронов различия заметны и характеризуются резонансами — значительными (иногда — до трех и более порядков) скачками сечений

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.

Технологические возможности института позволили изготовить конвертер (преобразователь нейтронного излучения в световое), 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 и не минуту, не час, а почти неделю! Результаты не радовали: на экране виделись лишь отдельные вспышки. Чтобы не подвергать риску быть «экспроприированным» фотоаппарат, срочно изготовили из фанеры кассету, прижимавшую к экрану кусок аэрофотопленки. И результат был получен: после проявления пленок, экспонированных при задержке запуска ЭОПа и без нее, были получены заметно отличавшиеся снимки, что свидетельствовало об изменении средней энергии нейтронов, на которых велся контроль (рис. 2.15)! 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 ней громов). Ясно, что тут требовались сложные расчеты по учету эффективности конвертора для нейтронов разных энергий, экранирования одного материала другим, но все это было под силу ЭВМ, только входившим тогда в обиход научных учреждений. Это была действительно оригинальная физическая идея, стоящая того, чтобы ей гордился молодой специалист.

Рис. 2.15. Нейтронограммы патрона, полученные на нейтронах разных энергий(при различных величинах задержки запуска электронно-оптического преобразователя относительно нейтронного импульса)

2.7. Зависть, карьера и «шпион»

…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».