Техника - молодёжи 1996-02, страница 11

1, Критсборка. Схема экспериментальной установки: 1 — цилиндр отражателя, 2 — крышка, 3 — плунжер, 4 — стопа чередующихся пластин, в которой 5 — уран или плутоний, 6 — полиэтилен,

дающий механизм, 9 — глубина проникновения h стопы в отражатель, 10 — счетчик нейтронов (один из трех), 11 — трос, идущий к механизму, открывающему отражатель, 12 — «удочка-.

2. Чтобы определить критические параметры сборки, было необходимо в каждом эксперименте строить графические зависимости величины нейтронного потока N (а практически удобнее — обратной ему величины 1/N) от глубины погружения стопы h в урановый отражатель нейтронов. Пересечение построенной наклонной линии

Постепенно, виток за витком, миллиметр за миллиметром, мы приближались тогда к критической массе и — делали необходимые замеры после каждого «шага вперед».

«УДОЧКА» И ГРАФИК. Упомяну о двух важных деталях критсборок. За нарастанием нейтронного потока следили с помошью динамика-щелкуна, соединенного с нейтронным счетчиком. По мере приближения к опасной черте частота щелчков в динамике увеличивалась: редкие, как в метрономе, удары переходили в барабанную дробь, а она, в свою очередь, в практически сплошной гул. Так что уметь надо было не только смотреть, но и слушать.

Вторая особенность: обязательное присутствие во всех опытах постороннего нейтронного источника — миниатюрного, вводимого в центр сборки устройством, похожим на удилище. Для этого в центре каждого из наших дисков делали небольшие круглые отверстия, которые, кстати, помогали центровать наши сборки. Канал, образованный этими отверстиями, и служил для перемещений нейтрон-

Почему нельзя без него.

Без постоянных замеров интенсивности нейтронных потоков N, а на практике — без построения графической зависимости обратной ей величины 1/N от h — глубины проникновения цилиндрической нашей сборки внутрь нейтронного отражателя нельзя было относительно безопасно приблизиться к кри-

допустимую грань... При работе с посторонним источником экспериментальные точки, отражающие эту зависимость, выстраивалась на графике (см.рис. 2) в наклонную прямую. Пересечение ее с осью абсцисс, на которой откладывались величины h, и означало достижение критических параметров сборки. Без стороннего источника нейтронов проследить скорость нарастания потока было практически невозможно даже со щелкунами и целым набором измерительной аппаратуры. С нею, впрочем, было не густо: очень многое, почти все, приходилось изобретать и конструировать самим, не случайно же будущий «Курчат-ник» в открытых публикациях величали ЛИПА-Ном — измерительными приборами там и вправду занимались, по необходимости.

Нейтронный источник-«стартер» испускал около миллиона частиц в секунду, этого было достаточно для регистрации событий, происходящих внутри отражателя. А таскать его на «удочкё» — двухметровой палке с капроновой лесой — приходилось, чтобы уберечь себя — величина нейтронного облучения уменьшается пропорционально квадрату расстояния. В нерабочем состоянии источник нейтронов обычно хранили в ведре с парафином — вполне надежная защита, особенно если в нем есть еще и кадмий.

Как мы работали.

Число урановых и полиэтиленовых дисков подбиралось так, чтобы после заполнения

с осью абсцисс дает значение h_K. Нанесенные на график точки — не из реального опыта, но графи-

3. Тридцать лет спустя. Дубна, 80-е годы. Доктор физико-математических наук В.И.Кузнецов и академик Г.Н.Флеров дискутируют на семинаре в Лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований.

стопой полости отражателя в ней пошла цепная реакция, иногда самоподдерживающаяся, иногда нет. Г.Н. вводил стопу в отражатель, на определимую глубину, после чего мы все вместе производили нужные замеры, чтобы на графике появилась очередная точка, и так раз за разом. Обычно по достижении критических параметров, о чем вещал щелкун, мы мигом покидали помещение, и спустя какое-то время (обычно — лишь десятки секунд) кто-то дергал за трос, шедший сквозь стену в зал, и курковый механизм раскрывал отражатель. Цепная реакция прекращалась, и мы шли назад, чтобы снять свои детекторы. Что же там за это время происходило?

Нейтроны от источника замедлялись водородом полиэтилена и расщепляли ядра ура-на-235, из которых вылетали новые полчища нейтронов. Чем глубже входила стопа в полость уранового цилиндра, тем меньше нейтронов могло уйти в пространство, не породив себе подобных. Число частиц умножалось. Мы подбирали толщину полиэтиленовых пластин так, чтобы соотношение H/U в разных опытах было разным — от 2 до 52. Иногда часть урановых пластин извлекали и вместо них закладывали покрытые прозрачным лаком сереб-ристо-белые плутониевые пластины. Помещали внутрь сборки и скромную ампулу, в которую входил весь запас урана-233, имевшийся тогда в СССР. И каждый раз строили зависимости 1/N от h, определяли точку h_K, выявляли критические параметры...

В критических ситуациях при этом оказывались не часто, но и такое бывало. Помню зимний день, градусов 35, да с ветерком. Полтораста метров, что надо было пройти от того места, где высадились из машины («Москвич» 201-й послевоенной модели), до Лаборатории, шли спиною вперед — иначе лицо коченело. Чуть отогрелись и начали очередной опыт, подготовленный целиком еще накануне.

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 2'96