Техника - молодёжи 1955-06, страница 8

можно уверенно ими управлять, то-есть получать нужные вещества скорейшим и выгоднейшим лутем. «Существуют химические превращения, — писал по этому поводу выдающийся русский химик А. Н. Бах, — которые чрезвычайно трудно объяснить, если рассматривать только исходное состояние и конечный результат. Они, однако, становятся совершенно понятными, если принять во внимание промежуточные реакции, связывающие исходное состояние с конечным». «Принять во внимание» эти важнейшие промежуточные звенья процесса и помогают радиоактивные «разведчики». Они позволили* разрешить многие важные проблемы химической кинетики, то-есть изучения закономерностей протекания различных реакций во времени.

Таковы, например, вопросы, волнующие металлурга у мартеновской печи. В какой момент целесообразнее всего добавлять присадки, улучшающие сталь? Он находит более или менее правильный ответ ценой множества проб. Но как заманчиво бьктро получить точный ответ, основанный на неопровержимых данных анализа!

Подобного же рода вопросы возникают и перед доменщиком. Его не может не интересовать, например, как распределяется между материалами, одновременно находящимися а лечи,— рудой, коксом, известняком, металлическими добавками, и продуктами плавки —готовым чугуном и шлаком, такой небезразличный для судеб металла продукт, как сера. Химический анализ шлака, газов и, разумеется, чугуна дает конечный результат. Однако эгти данные не проливают никакого света на самый процесс распределения серы, а на него-то и нужно уметь повлиять. Для этого необходимо знать, какая часть серы находится е продуктах плавки, какая уносится с газом и сколько серы переходит в металл.

Для выяснения этих вопросов радиоактивной серой метится определенная порция исходных материалов, например руды. 8 пробах, которые берутся по ходу плавки, определяют, сколько радиоактивной серы попало в шлак, чугун и газ. Поскольку общее количество введенной в процесс радиоактивной серы известно, нетрудно определить характер ее распределения в продуктах доменного процесса. А зная это, можно, соответственно изменяя состав сырья, газов и определенным образом воздействуя на процесс шлакообразования, воздействовать и на процесс распределения серы в плавке.

Нужно заметить, что и самый химический анализ, заключающийся в выделении определенного элемента в чистом виде и определении его количества, существенно упрощается при использовании радиоактивных изотопов. Наибольшие затруднения аналитику доставляет получение чистого вещества без потерь. При радиоактивном контроле достаточно добавить к исследуемой смеси соответствующий радиоактивный изотоп, выделить элемент в виде любого соединения, установить его количество и измерить радиоактивность.

Эта методика существенно облегчает производственный экспресс-анализ.

Так, например, по ходу мартеновской плавки сталевару приходится брать до 20 проб, каждая из которых требует быстрой расшифровки. Применение радиоактивных изотопов значительно упрощает и ускоряет эту расшифровку. Вот один из возможных вариантов такого упрощения. К расплавленному металлу добавляют некоторое количество серы или другого элемента, содержащего редиоактивные изотопы. В первой пробе стали определяют количество серы и измеряют ее радиоактивность. В следующих пробах, отбираемых в процессе варки, выясняют уже только радиоактивность. По зависимости между количеством серы и ее радиоактивностью, установленной в первой пробе, вычисляют содержание серы. Подобный анализ занимает несколько минут.

«Очень часто в так называемых легированных сталях необходимо определить, каково содержание вольфрама, или никеля, или бора,— рассказывает о подобных же методах исследования председатель технического совета Министерства

НОВАТОР

Имя иэобретателя-иоватора комсомольца Поликарпа Левенских знает весь многотысячный коллектив рабочих Уралмаша.

Простой крестьянский паренек из деревни Сергуловка Свердловской области Поликарп увлекся техникой, служа в ар-мии. Когда в 1951 году Поликарп был демобилизован, мечтой его стало работать на Уралмаше, крупнейшем заводе тяжа-лого машиностроения.

Жестянщик, кровельщик, слесарь, затем слесарь-сборщик, Поликарп все больше и больше знакомился с техникой. Он понял, что сейчас рабочему у нас уже недостаточно иметь семилетнее образование, и поступил в вечернюю школу рабочей молодежи. В прошлом году Поликарп закончил десятый класс. Он мечтает со временем получить высшее техническое образование, но учиться будет заочно, потому что родной завод — это его дом,

От простого к сложному, от небольших усовершенствований к решению серьезных производственных проблем идет новатор Левенских. Уже внедрены в производство его универсальный кондуктор для сверления фланцев без разметки, приспособление для маркировки, пневматический маркировальный стол.

В читальном зале технической библиотеки часто видят худощавого молодого человека в очках с густой челкой русых волос, склонившегося над книгами. Поли, карпа Левенских интересуют схемы существующих навозопогрузчиков. У всех у них есть существенный недостаток: вилы их могут подниматься и опускаться лишь по вертикали. Чтобы сбросить груз, тракторист должен дать машине задний ход, развернуть ее. Сколько совершает тракторист таких непроизводительных разворотов! Да и сами внлы зачастую сбрасывают плохо...

Поликарп применил иной принцип. Его навоэопогрузчик будет оснащен захватывающими вилами, которые тракторист сможет легко поворачивать по полукружному двутавру вправо и влево. Вместе с тем вилы легко могут быть подняты и опущены. Один из последних вариантов проекта нового навозопогрузчика Левенских получил одобрение в областном

«правлении сельского хозяйства и на ка-едре механизации Свердловского сельскохозяйственного института.

черной металлургии СССР П. Г. Равдель. — Это сложные для анализа элементы, и химик затрачивает на их выявление больше часа. Анализ длителен и труден. А вот с помощью изотопов определить эти сложные для анализа элементы можно в течение минуты. А ведь у сталевара каждая секунда на счету!»

Большое значение для качества металла имеет его чистота* и однородность. «Пометив» различным образом радиоактивными изотопами исходные продукты плавки, огнеупорные материалы, из которых изготовлена ванна лечи, футеровку разливочного ковша, можно с достаточной степенью точности обнаружить источник загрязнения металла.

Радиоактивные изотопы оказывают большую помощь не только металлургам в их борьбе за высокое качество металла и повышение производительности металлоплавильных печей, но и машиностроителям, стремящимся изготовить из этого металла наиболее долговечные машины. Известно много способов заставить металл работать надежно и сохранять устойчивость против самых неблагоприятных условий эксплуатации. Но в основе поисков этих способов лежат исследования износоустойчивости машин и механизмов. Исследования износа отдельных образцов, взятых на выбор из выпускаемой серии, являются также важным элементом государственных испытаний машин при массовом изготовлении. Перед испытанием детали тщательно измеряются, затем машину собирают и долгое время заставляют работать в определенном режиме, затем снова разбирают и измеряют относительный износ деталей. При исследовании процессов износа такие разборки и сборки повторяют несколько раз. Это не только неудобно, но вредно для самого исследования: после каждой разборки меняется характеристика износа деталей.

Пользуясь радиоактивными «разведчиками», ученые и производственники получили возможность коренным образом усовершенствовать эти испытания и исследования. Мало того, им удалось добыть при этом новые ценные сведения о процессах трения, износа трущихся деталей, а также сведения о роли смазки и добавок к смазывающим маслам. Открылась возможность следить за износом не одной только, а одновременно нескольких деталей непосредственно во время работы машины. Методы использования радиоактивных «разведчиков» для этих целей разнообразны. Они облегчаются возможностью использования для контроля различных индикаторов, например радиоактивного железа и кобальта. При этом в ряде случаев ни тот, ни другой изотоп не нужно «привносить» извне. При облучении нейтронами в урановом реакторе в металле образуется радиоактивный изотоп железа (Fe⁸⁹) и кобальта (Со ⁶⁰). Во время испытания этих «активированных» деталей по мере их износа радиоактивные атомы поступают в смазку и улавливаются сигнальной аппаратурой.

Как и во многих других случаях, лишь небольшой шаг отделяет лабораторный эксперимент от нового метода заводского контроля. По этому -же принципу созданы схемы для автоматической сигнализации о недопустимом или аварийном износе деталей крупных машин (гидротурбины и др.).

РАДИОАКТИВНЫЕ «РАЗВЕДЧИКИ» ПОКАЗЫВАЮТ...

Во многих случаях исследователю и производственнику необходимо раскрыть самые скрытые стороны жизни металла. Известно, например, что расплавленные металлы могут растворяться один в другом. В таком твердом растворе атомы растворенного металла как бы рассеиваются среди атомов металла-растворителя. В то же время твердый раствор — это кристаллическое тело. Как же построены в нем кристаллы? До сих пор мы получали сведения об этом весьма сложными и, по существу, косвенными способами, например рентгеновскими исследованиями. Радиоактивные «разведчики», оставляя свои «автографы» на рентгеновской плен

6