Вениамин Цукерман - Люди и взрывы

• Название: Люди и взрывы
• Автор: Вениамин Цукерман
• Жанр: Биографии и Мемуары

Когда 29 августа 1949 года мир облетело известие об успешном испытании в СССР атомной бомбы — испытании, которое вырвало у Соединенных Штатов монополию на самое грозное оружие современности,— корреспонденты западных газет, радио и телевидения терялись в догадках, как Советский Союз, только что перенесший самую разрушительную из войн, смог решить все проблемы, связанные с производством делящихся материалов и конструкцией бомбы. Это был подвиг нашего народа, его ученых, инженеров, рабочих.

Все, что написано в этой книге,— правда. Читателю может показаться, что некоторые факты и события граничат с вымыслом. Это не так.

Цукерман Вениамин Аронович (р. 1913), доктор технических наук, лауреат четырех Государственных и Ленинской премии, Герой Социалистического Труда. Работает в области физики ядерных взрывов.

Азарх Зинаида Матвеевна. Окончила Архитектурный институт. Работает совместно с мужем в области физики ядерных взрывов.

---

Для контроля микросекундных промежутков времени, в течение которых развивались изучавшиеся процессы, надо было научиться их регистрировать. Потребовались соответствующие приборы. Это были высокоскоростные осциллографы и фотохронографы. Основным элементом таких устройств являлись электронно-лучевые трубки. По принципу действия они напоминали кинескопы обычного телевизора. Эти приборы мы также строили сами.

15 августа 1948 года отмечалось сразу два события: введение в эксплуатацию нового высокоскоростного осциллографа ЭТАР и первой разборной непрерывно откачиваемой импульсной рентгеновской трубки. ЭТАР был построен высококвалифицированными радиоинженерами Е. А. Этингофом и М. С. Тарасовым. Название осциллографа представляло синтез начальных букв этих фамилий. Электронно-лучевые трубки немецкой фирмы AEG(АЕГ) были найдены Юлием Борисовичем на складе трофейного оборудования. Осциллографы с такими трубками много лет отлично работали в наших лабораториях. По внешнему виду ЭТАР больше походил на швейную машинку, чем на современный осциллограф. Однако он давал возможность регистрировать процессы микросекундного диапазона.

В середине 1949 года Институт химической физики Академии наук разработал и стал поставлять осциллографы ОК-17, которые были пригодны для решения наших задач. Развитие отечественного осциллографирования тесно связано с именем сотрудника этого института А. И. Соколика. По нелепой врачебной ошибке жизнь этого талантливого конструктора и изобретателя рано оборвалась. Он умер в 1960 году в расцвете таланта и творческих сил.

Наш первый фотохронограф построен в самом конце 1946 года. Это была камера с вращающимся диском и высокооборотным двигателем от пылесоса «Маяк». Пылесос был приобретен в комиссионном магазине в Москве. Окружная скорость периферии диска, на котором располагалась фотопленка, была невелика и не позволяла сколько-нибудь подробно исследовать нужные процессы. Однако в 1948 году И. Ш. Моделю удалось сконструировать фотохронограф, у которого окружная скорость возросла почти в 100 раз. Теперь мы могли наблюдать явления, протекающие за десятимиллионные доли секунды.

Серийные же фотохронографы поступили к нам только во второй половине 1948 года.

Первый взрыв большого заряда при фотохронографической регистрации был неудачным: не сработала синхронизация положения вращающегося зеркала. В подобных случаях изображение на фотопленке отсутствует. Все очень огорчились, и особенно руководитель опыта Владимир Степанович Комельков. Он отправился пешком в десятикилометровый путь, отделявший лесную площадку от основного места работы. За те два часа, что он шел, Аркадий Адамович Бриш предположил, что причиной неудачи была неправильно выбранная полярность. Опыт повторили. На этот раз все работало как нужно и на фотохронограмме была зафиксирована четкая запись взрыва. Владимир Степанович позднее рассказывал, что, когда он узнал о такой простой разгадке причины своей неудачи, он готов был расцеловать Аркадия Адамовича. Но во времена этих опытов поцелуи при удаче еще не были приняты.

ЗЕРКАЛО

В сентябре 1947 года были получены хорошие фотохронограммы взрыва сравнительно больших зарядов. Однако в этих опытах нас ожидали другие неприятности: как правило, осколки оболочки заряда через амбразуру попадали во входной объектив хронографа и разбивали его. Тратить на каждый опыт дорогой объектив казалось недопустимым и дорогим расточительством. Выход был известен: надо повернуть заряд на 90 градусов и под углом 45 градусов к оси установить плоское зеркало. В подобном случае при взрыве погибало бы лишь обыкновенное зеркало, в десятки раз более дешевое, чем длиннофокусные светосильные объективы. Но зеркал необходимых размеров у нас не было.

Помог случай. В поселке недавно была открыта парикмахерская. Начальник института генерал-майор Павел Михайлович Зернов следил, чтобы научные работники и помогающий им персонал были всегда гладко выбриты и подстрижены.

Однажды, после трудного и продолжительного дня, я пришел в парикмахерскую и неожиданно обнаружил, что у входа в зал помимо двух зеркал, которыми были оборудованы рабочие места блюстителей мужской красоты, висело еще одно большое зеркало не очень понятного назначения. «Михаил Ионович,— попросил я заведующего парикмахерской,— одолжите мне, пожалуйста, это зеркало на один вечер».

Михаил Ионович почуял что-то недоброе в такой просьбе и наотрез отказался ее выполнить. После бритья я прямым ходом направился в кабинет Павла Михайловича. Он принимал научных работников вне всякой очереди и практически в любое время. Выслушав мою просьбу, он только спросил: «А когда ты думаешь возвратить его?» — «Никогда. Мы уничтожим его сегодня ночью. Но я уже направил соответствующий заказ отделу снабжения. Для работы нам понадобятся десятки зеркал, и скоро их у нас будет достаточно». Поразмыслив полминуты, Зернов сказал: «Ладно, пойдем в парикмахерскую. Посмотрим, какое это зеркало, без которого твоя наука не в состоянии двигаться вперед». Через несколько минут мы с Павлом Михайловичем были у Михаила Ионовича. Увидев меня в сопровождении генерала, он бросился в контратаку. «Павел Михайлович, это же разбой среди белого дня. Только на прошлой неделе доставили зеркала, только стал приличным вид у зала, а уже отнимают». Но ПМЗ (так сокращенно называли тогда Зернова) был непреклонен: «Отдашь зеркало Вениамину. Тебе из Москвы привезут новое».

Надо ли говорить, что после этого эпизода путь в парикмахерскую для меня был закрыт. Бриться приходилось старой безопасной бритвой. Понадобилось около года, чтобы дипломатические отношения с Михаилом Ионовичем были восстановлены.

ПИОНЕРСКИЕ РАБОТЫ

Величина критической массы зависит от плотности делящегося вещества. Поэтому задача изучения сжимаемости веществ при сверхвысоких давлениях стала очень актуальной.

В первые годы экспериментаторами были предложены новые методы и подходы, основанные на простых соотношениях, известных с конца прошлого века. Первые данные о сжимаемости металлов были получены в самом конце 1947 года Диодором Михайловичем Тарасовым на наших самодельных фотохронографах. В конце 1948 года Л. В. Альтшулеру и К. К. Крупникову удалось изучить свойства ряда металлов при давлении в пять миллионов атмосфер, что оказалось потолком для американских исследователей. В 1952 году измерение сжимаемости было проведено уже при давлениях в десять миллионов атмосфер. Как было написано в одном американском журнале в 1988 году, способ достижения таких давлений нигде не описан, а полученные советскими учеными результаты до сих пор никем не превзойдены.

Среди фундаментальных работ нашего отдела, выполненных в 1947—1950 годах, необходимо кратко рассказать об исследованиях, связанных с измерениями высоких температур во фронте ударных или детонационных волн, а также об открытии высокой электропроводности. Первая из этих работ возникла по инициативе Давида Альбертовича Франк-Каменецкого и Якова Борисовича Зельдовича. На протяжении нескольких месяцев эти ведущие научные сотрудники теоретического отдела при каждом посещении нашей лаборатории завершали все разговоры о планах приблизительно следующей фразой: «А хорошо бы придумать методику и измерить температуру во фронте ударной и детонационной волн». Эта агитация возымела действие. Вместе с И. Ш. Моделем мы предложили метод и приступили к систематическим измерениям температуры при взрыве в газах. Эти пионерские работы до сих нор цитируются в научной литературе, посвященной экспериментальным методам и результатам измерений высоких температур ударных волн в газах и прозрачных диэлектриках.

Открытие высокой электропроводности в ударных и детонационных волнах было сделано А. А. Бришом, М. С. Тарасовым и мной. До наших работ большинство исследователей считало, что электрическое сопротивление твердых диэлектриков и продуктов взрыва практически не меняется под действием сильных ударных волн. Но специально поставленные опыты доказали, что это не так. При сильном сжатии электрическое сопротивление диэлектриков значительно уменьшается, они становятся проводниками электрического тока.

Вначале нашим результатам никто не поверил. Понадобились разнообразные методики и десятки опытов, чтобы не только экспериментаторы, но и теоретики убедились в существовании высокой проводимости в диэлектриках и газах, подвергнутых действию сильных ударных волн. Я. Б. Зельдович в шутку предложил назвать это новое интересное явление «Бриш-эффектом».

СПОР

Два года ведущие лаборатории института измеряли разными способами давление детонации взрывчатых веществ, от которого зависит эффективность создаваемой конструкции. Теория не давала однозначного ответа на этот вопрос. Экспериментаторам надо было самим решить, кто прав: немецкие ученые Бехер и Шмидт или Л. Д. Ландау и К. П. Станюкович. Разница в оценках для основного взрывчатого вещества была очень велика — 180 и 250 тысяч атмосфер, и сверхзадачей экспериментаторов стало устранение этой неопределенности.