ределению. Еще цирконий появился, ниобий и целая группа легких элементов, которых раньше не было. Никель вообще нам очень нравился: с ним много получалось.
Я снова потряс головой, чтобы лучше улеглось:
– Но вы же не могли не задаться вопросом, какова теория этого невероятного процесса?!
– Естественно. Всю голову сломали. Полной теории еще нет.
– Как же так? Вы ведь даже как-то составили компьютерную программу по просчету результата и подбору нужных элементов, чтобы получился ожидаемый результат!
– Да. Но в нашей программе нет физики.
– Не понял. А что же вы туда закладывали? Какие формулы? – Я даже подпрыгнул на стуле.
– Мы туда закладывали энергии связи нуклонов, массы исходных и конечных атомов, то есть массы всех частиц, которые туда входят. И при этом программа была построена так, словно кулоновского барьера нет. Физика туда не вкладывалась. Это так называемое монтекарлирование. Стохастическая программа. Машина работала в поте лица, и те спектры, которые я показывал, она получала за неделю-две расчетов, к компьютеру подойти было невозможно! То есть машина очень быстро перебирала все варианты конечных-начальных состояний атомов. До тех пор, пока конечное ядро не получалось стабильным. И она его вкладывала в ячейку памяти. Не хватит ведь никаких мозгов перебрать во всей таблице элементов, зная энергии связи и дефекты масс, все варианты таким образом, чтобы с огромной точностью в миллионные доли электронвольта все совпало так, чтобы конечное ядро оказалось стабильным. Для этого и требуется монтекарлирование. Гигантский объем подсчетов!.. Вот и выходит, что если даже не вкладывать физику в процесс, а просто предположить, что, во-первых, все законы сохранения соблюдаются и просто нет кулоновского барьера, а во-вторых, конечный результат должен состоять из стабильных ядер, то получается конечный результат, полностью подтверждающийся экспериментом.
– Хорошо, но вы же говорили, что в одинаковых экспериментах в восьми ячейках получались разные результаты?!
– Да-а! – Ковалев внимательно посмотрел на меня, словно решая, говорить мне или не говорить. Потом решился и сказал. – Потому что есть еще зависимость от ориентации магнитного поля Земли и зависимость от времени суток. Но в программе этого не было, там усреднение.
– Но потом-то вы нашли свою физику процесса трансмутации? – посмотрел я в глаза Владимиру Дмитриевичу. – Ту самую новую физику, о которой Жорж Лошак мечтал, хлопая вас по плечу? Помните, вы рассказывали, как он грустно говорил, мол, занимаемся сто лет электричеством, а ни хрена не знаем, что такое заряд.
– Да. Нашли. Оказывается, все это давным-давно было описано в восточной философии. И теперь я могу сказать, что такое заряд.
– И что же такое заряд?..
Ковалев устало махнул рукой:
– Это очень долго рассказывать. Давайте пока отложим заряд в сторону и закончим нашу линию повествования – долгий рассказ про других людей, которые неожиданно столкнулись с данным явлением. Вот, например, посмотрите, эту научную работу перед публикацией рецензировал я, опять же по просьбе Минпромнауки… Фамилия автора – Солин. Человек со сложной судьбой, он работал главным инженером на уральском гигантском комбинате, где шла очистка циркония до котельной чистоты, а котельная чистота – 10-8 грамм на грамм, потому что цирконий является оболочкой ТВЭЛов[12]… Солина, между прочем, уволили после этой публикации.
ТВЭЛы делают из циркония. У циркония очень низкое сечение реакции захвата, поэтому он, собственно, и был выбран для этой цели. А что такое сечение реакции? Это вероятность прохождения реакции, точнее, вероятность того, что летящая частица попадет в некую область пространства вокруг другой частицы, с которой она должна прореагировать. Этот круг может быть намного больше, чем диаметр самой бомбардируемой частицы! Почему? Потому что существуют квантовые эффекты: обе летящие друг к другу частицы на самом деле занимают гораздо большее пространство, чем их классический диаметр, они по пространству размазаны в полном соответствии со своими волновыми функциями, которые и описывают вероятность нахождения частицы в том или ином месте.
Сечение реакции измеряется в барнах. 1 барн равен максимальному сечению атомного ядра: 1 барн = 10–28 м2 = 10–24 см2 = 100 квадратных фемтометров (примерный размер атомного ядра).
На рисунке показано, как выглядит эффективное сечение протона с точки зрения налетающего на него протона, фотона и нейтрино
Пояснение к рисунку. Если к протону летит другой такой же, он «видит» перед собой то же самое, что представляет из себя и сам. И потому сечение их реакции равно геометрическому сечению протона… если летит фотон электромагнитного излучения, он «видит» только таких же, как сам, то есть заряженные кварки, из которых сделан протон. Поэтому фотону протон кажется полупрозрачным, эффективное сечение мало́… Если же налетает глупое нейтрино, являющееся результатом распадного, то есть слабого взаимодействия, оно «видит» не кварки, а передатчики слабого взаимодействия между кварками – векторные бозоны. И оттого для нейтрино протон практически прозрачен, эффективное сечение рассеяния нейтрино на протоне крайне мало́.
Вот еще отличный и удивительный вместе с тем пример: сечение захвата медленного нейтрона ядром атома бора-10 превышает геометрическое сечение ядра бора в десятки тысяч раз! То есть стоит нейтрону неспешно проехать в десяти тысячах барнах от ядра, как ядро бора-10 его схватит. Это как если бы Солнце было ядром, то оно поглотило бы Юпитер и все прочие планеты, причем с большим запасом.
А вот у циркония как раз очень низкое сечение захвата, поэтому он и не тормозит цепную реакцию, позволяя ТВЭЛам обмениваться нейтронами через циркониевую рубашку, а реактору работать…
За что же был уволен главный инженер Солин? За свою научную и производственную добросовестность.
Поэтому мысленно возвращаемся на тот самый средмашевский завод, где он ударно трудился, очищая цирконий от примесей. Очищать нужно было непременно, потому что если в циркониевой рубашке будут добавки, то нейтроны, захватываемые этими добавками, подплавят стенки циркониевой оболочки, и на ней образуется как бы ржавчина, порча, поэтому требования к чистоте очень высокие.
Передовой инженер Солин из соображений повышения производительности перестроил установку по очистке циркония таким образом, чтобы в нее можно было засовывать не полуторакилограммовые слитки циркония для доочистки, как раньше, а пятнадцатикилограммовые. Как позже выяснилось, именно масштабный фактор сыграл тут свою квантовую роль.
Обработка циркониевого слитка с помощью электронной пушки шла в газо-вакуумной камере. Пушка плавила металл. Цель – поэлементный и поочередный вывод примесей из кипящего циркония при разной подаче газовых сред в эту вакуумную камеру. Целая индустрия!
Однако, вместо очистки циркония вышло его загрязнение: Солин к своему потрясению получил в чушке кучу легких щелочных металлов. Причем эти конкреции в виде темных кристаллов и вкраплений были видны в циркониевом слитке невооруженным глазом и обнаруживались не в следовых, а в весовых количествах. Их были десятки грамм! Их можно было наковыривать пинцетом!
А это катастрофа! Потому что редкие земли (легкие металлы) являются убоем для любого ядерного реактора, поскольку обладают огромным сечением реакции к захвату медленных нейтронов. Солин не чистил, а портил дорогостоящие слитки!
Это было как с попыткой очистки воды у Вачаева, когда вместо очистки получилось загрязнение дистиллята двойной перегонки аж до черноты.
Сам же многочасовой процесс плавки в магнитном поле под электронной бомбардировкой представлял собой удивительное зрелище. Солин смотрел в окошко и поражался тому, что происходит. А происходило следующее – весь большой слиток, вся его поверхность покрывалась круглыми проталинами жидкого металла, расположенными почему-то в шахматном порядке, причем жидкий цирконий в этих лужицах крутился вихрями по часовой стрелке. Вот в этих вихрях и образовывались щелочные металлы.
– Этот Солин, – рассказывал Ковалев, – совершенно случайно попал в резонансное сечение трансмутационного процесса. Лодочка, где находился слиток циркония, который должен быть расплавляться, кипеть и выделять вот эту гадость, естественно имеет разность потенциалов с электронной пушкой, которая в него долбает, и создалась многослойная эквипотенциальная поверхность очень хитрой структуры. Как результат – трансмутация циркония. К сожалению, кончилось все это очень плохо, и я говорю не про увольнение с работы… А я ведь Солина специально предупредил: ни в коем случае, когда идет этот процесс, не находись рядом с печью, там фонит ТМ-излучение, и очень сильное, потому что у тебя мегаваттные мощности на установке выделяются! Он мне не поверил, и случилась неприятность: Солин увлекся… Дело в том, что в его печи стояло огнеупорное кварцевое стекло, он у окошка этого не только камеру поставил, но и сам глазом наблюдал, ему интересно было смотреть, как образовывались в шахматном порядке эти расплавленные «чечевицы», в которых концентрировались редкоземельные элементы, то есть получались вихри расплавленного циркония, которые ничем не инициировались. Они крутились так, как будто чай ложкой размешивали.
– А какого размера были эти вихри?
– От 2 до 5 сантиметров. Кстати, образовывались не только эти вихри, но и еще кое-что совершенно невозможное, я вам потом покажу… А вихри – это чисто квантовый эффект, только в макромасштабе, как сверхтекучесть или сверхпроводимость. Кстати! В смеси жидкого гелия-3 и гелия-4 на сверхмалых температурах в районе нанокельвина тоже наблюдаются вихри, и никто не знает, почему они образуются.
– Впервые слышу! Они образуются без всякого внешнего воздействия?