Альманах "Эврика"-84

Появление в 40-х годах атомных реакторов позволило нейтронной физике сделать огромный шаг вперед. Но в исследовательских реакторах удельная мощность не очень велика — в лучшем случае 60 тысяч кВт. Естественно, возник вопрос: как получить более мощные источники нейтронов?

Оригинальное и эффективное решение этой задачи предложил в свое время член-корреспондент Академии наук СССР Дмитрий Иванович Блохинцев. Оно состоит в том, чтобы использовать вместо обычного реактора, создающего постоянный поток нейтронов, реактор импульсный, который дает короткие периодически повторяющиеся вспышки нейтронов. С 1970 года в Лаборатории нейтронной физики велось строительство мощного импульсного реактора на быстрых нейтронах с жидкометаллическим охлаждением. Реактор получил название ИБР-2. Он способен давать во время вспышки мощность около 8000 мегаватт. Это громадная мощность — мощность нескольких атомных электростанций.

Дубненцы планируют на импульсном реакторе провести большую программу исследований. Возможно, ученые выяснят, каким образом полимеры образуют свою структуру, каков характер химических связей в кристаллах. Это позволит создавать материалы с Заданными физико-химическими свойствами, необходимые народному хозяйству.

Существует программа исследований с помощью ультрахолодных нейтронов. Такие нейтроны можно исследовать как любой химический элемент. И если окажется, что у нейтрона есть электрический дипольный момент, то коренным образом изменятся теоретические представления о природе Вселенной.

Известно, что быстрые нейтроны обладают благоприятными радиологическими характеристиками. Поэтому ученые Дубны надеются с их помощью проводить диагностику злокачественных образований.

У НЕЙТРОНА-ЗАРЯД?

Нейтрон получил свое название благодаря тому, что физики были абсолютно уверены: он — нейтрален, не имеет электрического заряда. Но этой уверенности явно поубавилось. И мы сейчас заняты тем, что ищем в нейтроне… слабые электрические свойства. Нужно проверить и недавно высказанное предположение, что нейтрон может переходить в антинейтрон. Если эти поиски увенчаются успехом, перед Физиками, изучающими ядра атомов, откроются совершенно новые перспективы.

У ученых к нейтронам особое отношение. Вместе с протонами они образуют ядра атомов. Но, если протоны имеют заряд и поэтому их можно одержать, например, с помощью электромагнитного поля, то нейтроны долго считались «неуловимыми». Тем не менее одна из последних работ нашей лаборатории увенчалась получением нейтронного газа из так называемых ультрахолодных нейтронов. Этот газ можно хранить… даже в обычной стеклянной бутылке, заткнутой пробкой. И нейтроны, подобно сказочным джиннам будут «сидеть» в ней такое время, какое нужно исследователям, чтобы изучить их.

В своем кругу физики называют нейтрон рабочей лошадью атомной энергетики. Выделяясь при распаде атомных ядер, он участвует во всех реакциях, протекающих в ядерных и термоядерных установках. И он же причина многих сложностей. Под действием нейтронов бетон вспучивается и трескается, сталь «разбухает» и делается хрупкой, как стекло, изоляторы начинают проводить электрический ток. Все эти явления мы изучаем в нашей лаборатории, помогая энергетикам создать более совершенные и надежные атомные установки.

До последнего времени основным нашим «инструментом» был уникальный, единственный в мире импульсный источник нейтронов ИБР-30. Создавая мощнейшие импульсы нейтронного излучения, он позволяет, образно говоря, «просвечивать» не только предметы, но и явления — получать мгновенные фотографии стремительных процессов, заглянуть в самые «потаенные» структуры материи, исследовать образцы из самых разнообразных материалов. Но уже сейчас в нашей лаборатории вводится в строй в сотни раз более мощный импульсный реактор ИБР-2, который откроет перед исследователями новые возможности.

Что мы ждем от него? Нейтроны, например, могут многое рассказать о живой материи. В отличие от электронного микроскопа, который показывает строение мертвых, препарированных клеток, нейтронный пучок позволяет заглянуть в живой организм, не опасаясь разрушить его ткани или нарушить нормальную работу.

Сейчас, например, с помощью нейтронов мы изучаем иммуноглобулины— внутриклеточные структуры, которые выводят из организма вредные вещества. Задача состоит в том, чтобы лучше разобраться в механизме иммунной защиты нашего организма, вооружить медиков действенными методами, позволяющими бороться с «поломками» в нем. Нейтронные пучки могут повысить и точность диагностики при опухолевых заболеваниях, просвечивание ими помогает установить размеры и расположения новообразований. Наконец, эти работы позволили нам взяться за нейтронную терапию — разработку способов направленного воздействия нейтронов на опухоли.

ПАРАДОКСЫ ОДИНОКИХ МОЛЕКУЛ