Курчатов
Шрифт:
Курчатову принадлежит ведущая роль в осуществлении идеи импульсного реактора, имеющего огромнейшее значение для проведения физических исследований. В этом реакторе на короткий промежуток времени происходит как бы вспышка нейтронного излучения, в сотни и тысячи раз более мощного, чем в самых крупных реакторах других типов.
Часто-часто постукивая тросточкой, проходил Игорь Васильевич в лабораторию термоядерных исследований. Он участвовал в экспериментах, ставил задачи исследователям. В печати тех лет регулярно появлялись публикации И. В. Курчатова, посвященные советским работам по управляемым термоядерным реакциям. Об исследовании импульсных разрядов с большими плазменными токами Игорь Васильевич рассказал еще в Харуэлле. В новых же своих выступлениях он знакомил советских читателей с работами по осуществлению стационарной термоядерной реакции в системах
За каждым новым его выступлением в печати следили с огромным интересом не только в нашей стране, но и за рубежом. Ведь такие установки, как «Огра», ломали все прежние представления о лабораторном оборудовании. Только рабочая часть установки между двумя центрами пробок составляла 12 метров, а диаметр магнитного поля был около 2 метров. В это магнитное поле «впрыскивались» ионы водорода с энергией до 200 тысяч электрон-вольт и выполнялись многообразные физические исследования.
В своих статьях Игорь Васильевич, смотревший далеко вперед, описывает уже и черты наиболее вероятного термоядерного реактора. «Основной частью, — сообщал он в одной из своих статей, — термоядерного реактора будет совершенно герметичная камера, из которой надо до зажигания реакции откачать воздух, допуская давление остатков его не более десятимиллионных долей атмосферы. Плазма должна висеть внутри объема реактора, удерживаемая магнитным полем от соприкосновения со стенками».
Игорь Васильевич подробно анализировал вопросы не только наилучшего создания магнитного поля для изоляции плазмы, но и отвода энергии от нее. «На глаз, — писал И. В. Курчатов, — горячая зона, по-видимому, будет казаться лишь слабо светящейся, потому что поток энергии в основном состоит из ультрафиолетового и рентгеновского излучений».
Разбирает Игорь Васильевич вопрос и о соотношении энергии, потребляемой и отдаваемой термоядерным реактором. «Существует, — сообщает он, — наименьший размер, начиная с которого термоядерный реактор производит больше энергии, чем потребляет. Для реактора, работающего на смеси дейтерия с тритием, наименьший размер активной зоны, по-видимому, будет около одного метра. Реакторы, работающие на чистом дейтерии, будут больше. Чисто дейтериевые термоядерные реакторы, очевидно, окажутся пригодными только для стационарных электростанций большой мощности».
Вот до каких степеней конкретности предвидения поднимался Игорь Васильевич.
Особенно интересовала его мысль о прямом преобразовании энергии термоядерной реакции в электрическую, минуя нагрев пара и т. д., то есть обычную схему.
«Эта возможность, — писал Игорь Васильевич, — основывается на том, что в дейтериевой плазме больше 2/3 всей энергии выделяется в виде кинетической энергии заряженных частиц. Заряженные частицы удерживаются магнитным полем, и нетрудно видеть, что можно прямым путем преобразовать кинетическую энергию частиц в электрическую. Пульсирующий электрический ток можно, например, получить следующим образом. Представим себе, что плазма удерживается внешним магнитным полем, создаваемым током в обмотке, охватывающей термоядерный генератор. Увеличим немного это поле, и тогда плазма будет дополнительно сжата, а ее температура и плотность увеличатся. От этого термоядерная реакция пойдет быстрее и плазма нагреется еще больше. Плазма начнет расширяться, охлаждаясь и выталкивая магнитное поле из объема реактора. Магнитные силовые линии пересекут обмотку, генерируя в ней электрический ток. При определенном режиме работы энергия этого тока будет большей, чем энергия, затрачиваемая на сжатие плазмы».
Так был нарисован прообраз будущего термоядерного реактора, совмещенного с электрогенератором. Медленно действующая водородная бомба прямо дает ток! Это ли не захватывающая перспектива? И Игорь Васильевич отдавал решению этой проблемы большую часть своего времени.
Все больше атомных огоньков...
В гостиной Курчатовых стоит шкаф с сувенирами, привезенными из стран, в которых сотрудники института зажигали атомные огоньки — пускали реакторы, помогали начать ядерные исследования. Игорь Васильевич не жалел сил для распространения «ядерной культуры». Под его руководством планировались сети исследовательских реакторов в разных районах СССР. При этом строго учитывались потребности союзных республик в развитии хозяйства,
1956 год. Поезд мчит Игоря Васильевича в Ташкент. Игорь Васильевич знакомился с задачами, которые решал коллектив Академии наук Узбекистана, провел там совещание. На нем выяснилось, что республика располагает кадрами, уже много сделавшими в области сельского хозяйства и медицины. Как опытный ученый-атомник, он сразу же увидел, в чем здесь особенно полезными будут радиоактивные изотопы и какие именно.
— Им нужны, — говорил он сопровождавшим его товарищам, — короткоживущие изотопы. С периодом полураспада в несколько десятков минут. Они помогут лучше использовать фосфориты Каратау и бороться с засолением почв. Да и в хлопководстве радиоактивные изотопы очень нужны. Надо помочь получать такие короткоживущие изотопы на месте, ведь их не привезешь ниоткуда. Надо строить здесь реактор.
С помощью Игоря Васильевича был заложен успешно действующий сейчас водо-водяной реактор. Игорь Васильевич был избран почетным членом Академии наук Узбекистана.
Из этой поездки он привез сувенир — подаренный ему восточный костюм: халат, пояс и тюбетейку. Нарядившись в этот костюм, он походил на восточного мудреца, перенесенного из древности.
Каждой закладываемой под руководством Курчатова научно-исследовательской базе он определял и свое главное направление, чтобы она не дублировала другие. Так, при создании реактора бассейнового типа в Тбилиси Игорь Васильевич поставил задачей изучение свойств веществ при очень низких температурах, действия ядерных излучений на процессы диффузии в монокристаллах металлов и сплавов и т. п. До завершения строительства тбилисского реактора грузинские специалисты были определены Игорем Васильевичем на стажировку в Институт атомной энергии. Точно так же в институте готовились кадры и для реакторных центров в Ташкенте, Минске, Риге.
Постепенно накапливался опыт во всех этих центрах. Для обмена опытом Игорь Васильевич предложил провести совещание их представителей. Однако такое совещание удалось собрать уже после его смерти...
Он выступал активным поборником сотрудничества различных стран в развитии атомной науки, был главным инициатором создания крупнейшего в мире научного центра — Объединенного института ядерных исследований в Дубне.
Когда сходишь с комфортабельного поезда, за три часа доставляющего вас из Москвы в Дубну, то первая улица, на которую попадаешь в городе науки, — это улица И. В. Курчатова, главная улица города. Игорь Васильевич заботился о его рождении, помог укрепиться институту-новичку. В его лабораториях, размещенных в отличных зданиях, установлены уникальные ускорители и другое оборудование, позволяющее вести эксперименты на самом переднем крае атомной науки. И не удивительно, что труды с маркой «ОИЯИ» широко известны во всем мире. Когда ходишь по лабораториям объединенного института, вспоминаются комнаты И. В. Курчатова в ЛФТИ и радиевом институте. Ведь тропинка начиналась оттуда, постепенно она становилась столбовой дорогой современной ядерной физики. Сохранились в Дубне и носители духа и традиций ленинградского периода деятельности Курчатова. Лабораторию ядерных реакций возглавляет здесь Георгий Николаевич Флеров, ускорителями занимаются Венедикт Петрович Джелепов, строивший первые циклотроны...
Дубна — хотя и важнейшее, но не единственное звено, которое, по мысли И. В. Курчатова, должно связывать воедино силы атомной науки разных стран. На XXсъезде КПСС он говорил: «По атомным реакторам мы ведем работы совместно с учеными и инженерами стран социалистического лагеря, которые с участием Советского Союза создают у себя атомные реакторы для научных целей и намечают строительство атомных электростанций. Наша общая с учеными стран социалистического лагеря работа будет расширяться и углубляться и, несомненно, приведет к выдающимся результатам».
Помощь социалистическим странам в области атомных исследований Советский Союз начал оказывать с 1955 года. А в 1957 году уже были введены в эксплуатацию исследовательские реакторы различных типов в Румынии, Чехословакии, ГДР, Польше, Китае, Венгрии, Болгарии. Так создавались в этих странах новые центры атомной науки.
Игорь Васильевич всячески содействовал совещаниям представителей атомной науки социалистических стран. В подготовке к первому из них он принял живейшее участие.
Но роковая болезнь незаметно подкрадывалась к нему. В ноябре инсульт снова свалил его в постель. В доме Курчатова был установлен постоянный медицинский пост.