Современные мемуары

Е.Шабалин

Покоренные вершины

(Глава из книги "Чудесны были эти годы". Печатается в сокращении)

Я - не альпинист, как можно было бы предположить по названию главы. Горных пиков не покорял, да и в туристических походах по Кавказу был лишь два раза, и высшая точка моего пребывания на Земле (не считая кресла в авиалайнерах) - 3000 метров. Еще младшим школьником понял, что физические упражнения и спорт - не моя стихия. Мне больше удавалось придумывать новые интересные игры и развлечения без беготни и кулаков. У дворовой детворы единодушно признавался, выражаясь современным техническим языком, "научным руководителем". И остался им на всю жизнь. А главнокомандующими были другие. Вершиной моих детских изобретений считаю игру в футбол камешками. Подобного никогда нигде не встречал. Современный аналог - моделирование футбольных матчей на телеэкране. С командами футболистов-камешков играл и наш дом, и два соседних, и был даже игрок, регулярно приезжавший из соседнего поселка. Мой сын играл в эту игру с друзьями до 12-13 лет. Но затем он все-таки взял путь активного спорта (плавание, теннис, регби) и остановился на рыболовном спорте, став чемпионом мира.

В юношеских мечтах я видел себя на вершинах кинематографического Олимпа, записывая в тетрадках в клеточку сценарии приключенческих киноэпопей. Но судьба (или мама, или преобладание прагматизма над романтизмом?) скатила с золотой вершины детской мечты в долину тихой Дубны, с ее беззвучными бурями нейтронных потоков. И в этой долине пришлось покорять внешне невидимые, но трудные, порой "высшей категории сложности" вершины научно-технических проблем. За более чем полувековую научно-исследовательскую работу накопилось около 200 публикаций в научных журналах и сообщениях ОИЯИ, и часть из них хранит результаты многих дней и лет, потраченных на покорение этих малых и больших вершин.

Теперь, подводя итоги жизни, считаю необходимым кратко перечислить то, что могу отнести к моим личным достижениям в профессии, то, чем мог бы оправдать затраченные годы, а чем-то и гордиться.

Несколько невысоких горок, не таких известных, как пик Тяпкина, я преодолел в первые 5-6 лет работы. Первая из них - нашел и исправил некоторую неточность в ставшей классической теории пульсирующих реакторов Игоря Ильича Бондаренко и Юрия Яковлевича Стависского (БиС) и обобщил их теорию. Эта неточность принципиальную роль не играла - новую страницу в физике реакторов вписали именно эти два выдающихся человека из Обнинска, соратники Дмитрия Ивановича Блохинцева, выбрав правильный подход к решению задачи стабильной работы таких реакторов, определили границы применимости теории (в более ранних теориях Д.Юда и Т.Н.Зубарева, о которых БиС не могли знать, были использованы необоснованные приближения, приводящие к ошибочным решениям).

Вторая "горка" - предложил уравнения "эффективной одноточечной модели кинетики реактора", которая применима в случае широкого спектра разброса времени "поколения" мгновенных нейтронов. Эту модель кинетики в числе прочих представил в своей фундаментальной энциклопедии импульсных реакторов 1999 года В.Ф.Колесов.

С В.Ф.Колесовым на ИБР-2.

Третья - вывел соотношения, определяющие оптимальный режим работы бустера - размножающей мишени импульсного реактора. Они были использованы при пуске источника "ИБР+микротрон".

На четвертую горку я взбирался в связке с Геной (Геннадием Никитовичем Погодаевым). Гена пришел на ИБР два года спустя, будучи хорошо подготовленным инженером-теплофизиком. В первые же годы работы ИБР стало ясно (прежде всего Федору Львовичу Шапиро), что мощности 1-3 кВт этого реактора явно недостаточно для проведения нейтронных исследований на пучках на мировом уровне. В 1964-1965 годах на основе тепловых и нейтронно-физических расчетов на компьютерах того времени нами был получен результат, положенный в основу предложения проектирования ИБР-2 (сначала проект имел титул ИРМ); а именно: реактор мощностью 10 МВт, охлаждаемый жидким натрием, с модулятором реактивности в виде ротора с лопастями (или двух роторов) будет иметь оптимальные параметры как источник нейтронов для работы на выведенных пучках; увеличение мощности не улучшит характеристик источника. Важно отметить, что при изучении концепции реактора будущего в 2016-2018 годах (Г.Комышев, А.Рогов, В.Аксенов и Е.Шабалин) был подтвержден вывод, сделанный мной и Г.Погодаевым в середине 60-х, хотя подход к решению задачи в начале 21-го века был иным.

Несложные работы 60-х тем не менее были признаны в нейтронном сообществе СССР, и в 1971 году я в сопровождении своей счастливой супруги Ларисы получил в Свердловском зале Кремля золотую медаль лауреата Государственной премии. Это была моя вторая "рейтинговая" медаль - первой была золотая медаль по окончании средней школы.

Доска Американского ядерного общества.

Первой значительной и своевременной моей работой, получившей широкое признание, оказалась монография "Импульсные реакторы на быстрых нейтронах", изданная в 1976 году в "Атомиздате" на русском и в 1979-м - на английском в издательстве "Пергамон Пресс". Монография сыграла (и, как ни странно, играет и сейчас) немаловажную роль, поскольку по этой тематике долгое время не было никакой литературы. В 90-х годах, спустя почти 20 лет, Американское ядерное общество отметило монографию специальным дипломом. А недавно издательство Elsevier запросило разрешение на печать монографии on demand ("по требованию"). Я удивился: ведь прошло 40 лет, и вдруг такое неожиданное предложение. Оказалось, что спрос на монографию еще есть, много обращений в издательство - тираж в 70-е годы был всего 1900 экземпляров в СССР и около 300 за рубежом, на английском. У меня самого осталось только два экземпляра.

Сейчас видно, насколько я был по-дурацки смел, решив писать книгу. Наверное, и не подумал бы об этом, если б начальный замысел о написании монографии тогда не созрел у нас с Толей (Анатолием Ивановичем Хоперским), моим лучшим другом в период 1956-1971 годов. А его натолкнуло на эту мысль то, что он перевел с английского техническую брошюру по атомной энергетике. К тому моменту у меня был всего лишь десятилетний опыт работы на импульсных реакторах, слишком малый для автора будущей монографии. К сожалению, Толя рано покинул этот мир в 1971 году (врожденный и запущенный порок сердца; в наше время с таким недугом он жил бы до сих пор), не успев даже приступить к разработке содержания книги. На траурной церемонии его похорон я публично обещал написать книгу, намеченную с Толей. Отступать было некуда, и в 1973-м все-таки сел за работу. Я тогда безалаберно относился к физике, чем только не увлекался - и вдруг начал писать серьезную книгу, и она, опять же вдруг, получилась! Книга была в обложке черного цвета с загадочным, немного зловещим рисунком Валерия Ломидзе. К настоящему времени опубликовано уже несколько монографий по импульсным реакторам; лучшие и наиболее полные написал Владимир Федорович Колесов, главный теоретик импульсных апериодических реакторов в Сарове. Весьма интересный человек, хороший собеседник, энциклопедист физики и техники импульсных реакторов; с ним читатель не раз встретится на страницах моих мемуаров.

Вторая значительная работа, длившаяся 10-12 лет, - совершенствование подвижного отражателя реактора, главного узла, определяющего длительность нейтронного импульса реактора. Работа велась, естественно, большим коллективом; где наибольший вклад внесли А.Д.Рогов, Н.А.Хрястов, В.Л.Ломидзе, С.В.Сизарев, Клаус Ноак, В.П.Пластинин, В.Д.Ананьев, и была успешно завершена созданием решетчатого ПО-3. Здесь, правда, ошибок было сделано не меньше, чем достижений. Когда мы в 1967-1968 годах проверяли физическую модель ИБР-2 на большом стенде в Обнинске - измеряли критмассу, время жизни, эффективность подвижного отражателя, я сделал ошибку: пренебрег влиянием дополнительного отражателя на длительность импульса и не стал измерять нужные для этого параметры критсборки. Нам казалось, что длительность импульса зависит только от основного отражателя. В результате при пуске реактора импульс нейтронов оказался в 2,5 раза длиннее (продолжительнее), чем следовало из данных, полученных на обнинской модели. На исправление этой ошибки было потрачено много усилий и времени. Окончательный вывод по оптимальной конфигурации подвижного отражателя сделали в 1981 году (см. главу "Письмо тракториста"), но реализовать его по финансовым и другим обстоятельствам смогли только в 2004-м.

Третья нетривиальная работа - открытие явления стохастической неустойчивости импульсных ядерных реакторов. Это было открытие из серии "на кончике пера". Работа была опубликована в двух серьезных русских журналах - "Вопросы атомной науки и техники" и "Атомная энергия". Наши физики-реакторщики не обратили особого внимания на эти работы; более того, позже, при публикации аналогичных работ в той же "Атомной энергии" на мои пионерские работы не было ссылок. А вот в США ее заметили и напечатали в журнале Nuclear Technology, а позднее в некоторых университетах США читались лекции по этой теме.

(Окончание следует.)