Наука - практике

Полвека с "ядерными фильтрами"

Решением 132-й сессии Ученого совета ОИЯИ премия имени В.П.Джелепова была присуждена П.Ю.Апелю (ЛЯР) за развитие нового поколения трековых мембран и их применение в медицине и экологии. А несколькими неделями ранее Павел Юрьевич выступил на семинаре в Лаборатории ядерных реакций с докладом "50 лет трековым мембранам в ЛЯР". О том, какие поворотные моменты случились в его судьбе, как он пришел в лабораторию, как трековые мембраны развиваются сегодня, П.Ю.АПЕЛЬ рассказал нашему корреспонденту Ольге ТАРАНТИНОЙ.

Все начиналось в 1972 году, когда в лаборатории были проведены первые эксперименты по созданию трековых мембран. Я пришел в ЛЯР в качестве студента-дипломника в сентябре 1975 года.

А по какой тематике был диплом?

Именно по трековым мембранам, которые тогда называли "ядерными фильтрами". Здесь довольно интересная предыстория. Кажется, между вторым и третьим курсом я купил книжку Елены Кнорре "Путешествие в мир трансуранов", о людях, которые занимаются вечным поиском истины в волшебном подмосковном городе Дубне. Это был интересный, какой-то фантастический мир. Книга у меня хранится до сих пор. Я пошел на кафедру радиационной химии, а как раз, когда ее заканчивал, профессор нашей кафедры в Ленинградском технологическом институте К.А.Петржак получил письмо от Г.Н.Флерова: пришлите нам студента на выполнение дипломной работы - у нас начата новая тема "Ядерные фильтры", нужен специалист по радиационной химии полимеров. Мой руководитель предложил мне поехать в Дубну. Ни до этого, ни после распределения в Дубну с нашей кафедры не было. Это был единственный случай, и он пришелся на меня и как раз после той прочитанной книги о ЛЯР.

Дипломная работа была посвящена разработке ядерных фильтров на основе полиарилатов. Руководила моей работой Светлана Павловна Третьякова, об этом у меня остались самые добрые воспоминания. Она помогала на каждом этапе, относилась очень внимательно и с душой. Инструментария тогда не было практически никакого, работы только начинались. Из оборудования - только водяные термостаты и оптические микроскопы, и больше ничего! Если мне был нужен оптический спектр облученного полиарилата, я отсылал образец по почте моему другу в Ленинград, он измерял спектр, а потом по телефону диктовал мне его по точкам. После защиты дипломной работы я остался здесь работать.

Трековые мембраны начинались с детекторов. Светлана Павловна Третьякова просматривает стеклянный детектор на оптическом микроскопе (1969 год).

Светлана Павловна занималась ядерными фильтрами и параллельно участвовала в физических экспериментах по синтезу, где обеспечивала методику детектирования. Настал момент, когда ей пришлось делать выбор между двумя направлениями, и она предложила и мне выбрать что-то одно, и была склонна к тому, чтобы я тоже занимался только детекторами. Я решил, что мне ближе работа с полимерами, с мембранами. Не жалею о своем выборе совершенно. Много интересного можно найти в любой тематике, если она находится в развитии. Поставленная задача была крайне интересной для специалиста по радиационной химии из-за "экзотического" источника радиации - ускорителя тяжелых ионов. Подавляющее большинство "радиационных химиков" работают с гамма-квантами и электронами. В отличие от этих источников, ускоренный тяжелый ион уникален по своим возможностям - как для практических приложений, так и для исследования фундаментальных механизмов взаимодействия излучения с веществом.

Как вы увлеклись химией?

В 9-м классе мы писали сочинение на тему "Кем я хочу стать?". Я тогда еще окончательно с выбором не определился и написал обтекаемо: научным работником и работать на стыке химии и физики. Так оно и получилось.

В школе учителем химии была Ия Генриховна Шольта, это был Учитель с большой буквы. Она преподавала в университете, но затем жизненные обстоятельства привели ее в школу. Она учила нас химии на университетском уровне. Это была одна из причин, но химия мне нравилась и помимо школьной программы. Отец окончил химико-технологический институт, и дома были вызывавшие большое любопытство книги по химической тематике. Старший брат тоже увлекался химическими опытами, несмотря на которые и квартира и мы сами уцелели. А физика в 1960-е была очень популярна. Мои родители выписывали журналы "Наука и жизнь", "Техника молодежи", "Знание - сила", там было столько интересных статей о физике, которые я всегда читал.

А как вам работалось в лаборатории в начале этой истории, когда создание Центра прикладной физики еще и не предполагалось?

Нас не так строго регламентировали, как физиков, работающих в больших экспериментах в составе команд, где каждый исполнитель жестко закреплен за своим участком работы. Это давало некоторую свободу.

Первая камера для непрерывного облучения полимерной пленки шириной 150 мм (1975 год).

Какое место ЛЯР сейчас занимает в этой тематике среди других исследовательских центров мира?

Эта тематика довольно многообразна, и невозможно быть впереди по всем ее направлениям. Есть вещи, в которых ЛЯР безусловный лидер, - это методы формирования нано- и микроструктур с использованием тяжелых ионов. Я думаю, что по этим аспектам нашей лаборатории сейчас равных нет. Однако есть много приложений, в которых другие лаборатории впереди, особенно это связано с какими-то специфическими приложениями, для которых нужны знания и умения людей других специальностей: магнитные явления, оптические явления, всевозможные биологические и медицинские применения, биоинформатика. За всем угнаться невозможно, тем более что над исследованиями работает немного людей. У нас есть персонал, который производит мембраны, а собственно научный штат не такой уж и большой.

Производственный и научный персонал центра работают независимо друг от друга?

Нет, мы сильно связаны. Если в производстве возникают какие-то проблемы, научные сотрудники подключаются к их решению, ищем какие-то оптимумы, выходы из ситуации. Иногда необходимо сделать мембрану, которую раньше не делали - с особой геометрией или как-то модифицировать. Тогда наука с производством работают в тесном контакте. В данный момент, например, циклотрон работает не очень хорошо, из-за этого возникают проблемы с облучением, а надо выполнять заказ по мембранам, и они должны быть определенного качества. Научный персонал исследует пробные образцы мембран, чтобы подкорректировать и процесс облучения, и последующей обработки пленки.

При этом остается время на какие-то новые исследования?

Время иногда есть, иногда его совсем нет. Парадоксально, но работа в хозрасчетном отделе имеет и свои преимущества. Да, ты тратишь какое-то время на производственные задачи, не на науку, зато есть фонд заработной платы, и нет критической зависимости от наличия или отсутствия грантов для финансового обеспечения. Люди в бюджетных НИИ, имея маленькую базовую зарплату, должны постоянно писать заявки на гранты, а, получив их, сразу же начинать отчитываться: писать громадные отчеты, к определенному сроку публиковать заданное число статей, которые часто делаются наспех. И так во всем мире, я вижу огромное количество статей низкого качества - результат того, что грантодержатели должны что-то опубликовать.

Что мне нравится в наших прикладных исследованиях - в них всегда есть фундаментальная компонента. Когда работаешь над прикладной задачей, ты вынужден привлекать фундаментальные знания, причем их нужно постоянно искать и черпать из разнообразных источников. Прикладные исследования идут в разных направлениях, твоего базового образования не хватает и нужно дополнительно самообразовываться. И наоборот - работая над прикладным продуктом, иногда обнаруживаешь до этого не известные фундаментальные закономерности. Например, решаешь задачу сделать нанопоры определенного размера и определенной формы, и вдруг обнаруживаешь осмотические эффекты, о которых раньше не знали. Считали, что осмос можно наблюдать только в полупроницаемых мембранах, через которые вода проходит, а соль не проходит. Оказывается, если даже сквозь наши "трековые" поры соль проходит, то при определенных условиях можно наблюдать ярко выраженные осмотические явления. Такие результаты дают пищу теоретикам. Между прочим, столкнувшись на практике с осмосом - явлением, известным со школы и, казалось бы, интуитивно простым и понятным, - я был вынужден взяться за изучение литературы и с удивлением обнаружил, что механизм осмоса довольно мудреный и неверно описывается в популярных источниках, включая википедию и многие учебники. Это пример того, как прикладная задача по мере углубления в нее неминуемо сталкивает исследователя с фундаментальным. И таких примеров много.

Нынешняя камера для облучения пленки шириной до 650 мм на ускорителе ИЦ-100.

(Окончание в ближайших номерах)

Фото Юрия ТУМАНОВА и Елены ПУЗЫНИНОЙ