События и люди. Издание пятое, исправленное и дополненное. - Анри Рухадзе

В заключение хочу сказать, что мой друг Б. С. Горобец, воспитанник Евгения Михайловича Лифшица (друга гениального советского физика Льва Давыдовича Ландау и его соавтора по уникальному многотомному учебнику «Курс теоретической физики»), который слышал мои рассказы об Андрее Ивановиче, весной 2008 г. поделился со мной своей идеей написать о нем биографическую книгу. Поскольку я знаю великолепную трилогию Б. С. Горобца «Круг Ландау», в которой описаны жизнь и деятельность Л. Д. Ландау и его учеников, я одобрил его желание и сразу же мы отправились к Андрею Ивановичу. Он, познакомившись с книгами Бориса Горобца, согласился с идеей написания исторического труда о Гематологическом научном центре на основе своей биографии и предоставил материалы из богатейшего личного и институтского архивов. Дело пошло, сегодня работа над книгой уже миновала перевал, и мы уверены, что в будущем году она будет окончена. А затем читатели оценят новую хорошую книгу об истории медицины и великом враче Андрее Ивановиче Воробьеве и его школе. И я горд тем, что как-то буду сопричастен к созданию этой книги.

28 ноября 2008 г.

Анри Рухадзе

О возможном магнитном механизме аварии на Чернобыльской АЭС

А. А. Рухадзе, Л. И. Уруцкоев, Д. В. Филиппов

Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН

Вопрос о Чернобыльской аварии не может быть обойден вниманием по целому ряду причин. Во-первых, это крупнейшая техническая катастрофа за всю историю науки, и, на первый взгляд, именно наука и должна нести ответственность за ее масштабы и последствия, ведь именно эта катастрофа заставила обывателя усомниться в ее всесилии. Но советские и международные официальные структуры дружно переложили всю ответственность за эту катастрофу на эксплуатационный персонал, состоящий из «русских дикарей» (к тому же из них мало кто выжил) и тем самым попытались успокоить население тех стран, где существуют атомные станции. Действительно, кому же может быть непонятно, что если существует большая взрывоопасная емкость с газом или бензином и дикари рядом разводят костер, то она может из-за их неосторожности (или, точнее, дикости) взорваться. Ясно, что цивилизованный европейский человек так поступать никогда не будет. Европейские реакторы намного надежнее, да и не могут западные специалисты нарушать инструкции. Не могут — и все тут. Таким образом, авария в Чернобыле — это чисто советская катастрофа. И проблема как бы снята с повестки дня, по крайней мере, в Европе. Но, конечно же, признания официальными структурами СССР просчетов, допущенных при конструировании этого типа реактора, оказалось недостаточно, и «удар Чернобыля» ощутила атомная энергетика всех стран.

Первое осознанное ощущение, что что-то в механизме этой аварии мы понимаем не так, возникло в 1990 г., когда сотрудниками «Комплексной экспедиции ИАЭ» была пробурена первая скважина сквозь шестиметровую толщу биологической защиты реактора. С помощью обычного перископа была осмотрена внутренность реактора, и оказалось, что… реактор пуст. То есть совсем пуст, и нет там ни 170 тонн урана, ни двух тысяч тонн графита, который используется в этом типе реакторов в качестве замедлителя. У реактора не было дна, а крышка стояла боком, опираясь на стены реактора. Но самое большое впечатление произвели эти стены. Они были совершенно не деформированы и покрыты белой краской, сквозь которую просвечивали более темные метки, нанесенные строителями при монтаже элементов конструкции отражателя нейтронов. Ощущалась какая-то вопиющая дисгармония между катастрофической разрухой вне пределов реактора и почти больничной белизной в самом его центре. Создавалось впечатление, что кто-то аккуратно вытащил все содержимое реактора, правда, ненароком сломав при этом дно и слегка сдвинув крышку.

В начале 1990-х годов большие научные коллективы, занимавшиеся исследованием причин катастрофы, не столько думали над физическим механизмом аварии, сколько занимались численными подгонками под уже существующую официальную версию, «освященную», кстати, МАГАТЭ. Но, на наш взгляд, большого успеха их отчаянные попытки математически корректного обоснования механизма «разгона» реактора не имели. Физический процесс, основанный на цепной реакции, описывается кинетическими уравнениями. И здесь нет большой разницы, что это за цепная реакция — химическая или ядерная. От вида реакции зависит лишь вид системы дифференциальных уравнений и значения коэффициентов. Конечно, если вы имеете систему дифференциальных уравнений с коэффициентами, заданными не в аналитическом (т. е. формулами), а в численном (т. е. в виде таблиц) виде, то вы не можете получить аналитического решения и, увы, вынуждены довольствоваться только численными расчетами. Но зато всегда можно сделать аналитическую оценку — скажем, взять коэффициент максимально возможным и для этого случая решить уравнение аналитически. Вы, конечно, ошибетесь, получив максимально возможную зависимость, но зато будете знать максимальное значение интересующей вас величины которое может дать численный расчет. Проделав такую процедуру, мы убедились, что численные расчеты, на которые опирается официальная версия, не могут объяснить столь быстрого (примерно три секунды) периода «разгона» реактора, который имел место в ту роковую ночь. Период «разгона» реактора — это время, за которое мощность увеличивается примерно в 2,8 раза. Но математика — великая наука, ибо она позволяет получить не те цифры, которые вы хотите, а лишь те, которые следуют из ее уравнений. Если же вы будете «настаивать» и с помощью манипулирования коэффициентами и эксплуатации возможностей вычислительной машины все-таки получите нужное вам решение, то наверняка ваше решение будет неустойчивым. Поэтому можно только восхищаться настойчивостью и профессионализмом тех специалистов по прикладной математике, которым за несколько лет напряженной работы удалось «выдавить» нужный результат из вычислительной машины.

Далее нам необходимо совершить небольшой экскурс в государство физики, а точнее — в одну из ее провинций под названием «ядерная физика» и в ее индустриальный анклав «реакторостроение». Мы вынуждены это сделать, в противном случае читателю будет непонятен ход дальнейших рассуждений и как следствие логика цепи событий, которые затем будут происходить. Что касается физиков, то им мы советуем пропустить несколько следующих абзацев.

Итак, как правило, все хорошо помнят со школьной скамьи, что химические элементы состоят из протонов (количество которых в ядре и определяет местоположение данного атома в таблице Менделеева) и нейтронов. Нейтрон по массе близок к протону, но в отличие от него не обладает электрическим зарядом, чем и определяется его название. Известно только одно ядро, в состав которого не входят нейтроны, — это ядро водорода, простейшего химического элемента. Во все остальные ядра нейтроны входят в качестве необходимого условия устойчивости ядра. Так, например, невозможно существование ядра, состоящего из двух протонов. Но если в состав ядра входят два протона и один нейтрон, то такое ядро устойчиво и называется гелием-3. Если мы в ядро гелия-3 добавим еще один нейтрон, то это по-прежнему будет гелий (так как не изменилось число протонов, а мы уже говорили, что именно от количества протонов зависит название химического элемента), но в нем будет уже четыре частицы (два протона плюс два нейтрона), и называется он гелием-4. Точнее говоря, это ядро гелия-4, но если добавить к ядру два электрона, то получится атом гелия-4. Если добавить два электрона к ядру гелия-3, то получится атом гелия-3. И тот и другой атомы существуют в природе, и с точки зрения химии они почти эквивалентны. Это и понятно, поскольку химия определяется количеством электронов у данного атома, а их в обоих гелиях ровно два. Таким образом, возникает парадокс: с точки зрения ядерной физики мы имеем совершенно различные объекты, которые очень сильно отличаются по своим ядерным свойствам, но с точки зрения химии они практически одинаковы. Так часто бывает в семьях: дети носят одну фамилию, но совершенно различны по характеру. Но в физике они называются не братьями или сестрами, а изотопами. Если продолжить аналогию, то следует отметить, что достаточно часто встречаются семьи, где всего один ребенок, и в физике такой атом называется моноизотопом (например, золото-197). А самая многодетная семья у олова — в нее входит одиннадцать родственников.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});