А Матущенко - Ядерный щит

В настоящее время в Институте ядерно-радиационной физики ВНИИЭФа ведутся работы по созданию мультитерраваттной установки «Гамма» как источника жесткого рентгеновского излучения, выполняются исследования свойств ядер и механизмов ядерных реакций, способствующие решению термоядерных проблем. На уникальной экспериментальной базе ядерного центра осуществляются и получают дальнейшее развитие исследования по обоснованию живучести образцов военной техники в условиях воздействия различных излучений, моделирующих воздействия поражающих факторов ядерного взрыва.

Исследования с использованием мощных электрофизических установок

На основе работ, начатых в начале 1950-х годов по инициативе И.Е. Тамма и А.Д. Сахарова, в целях получения термоядерной энергии с помощью взрывомагнитных источников энергии во ВНИИЭФ был создан самый мощный спиральный взрывомагнитный генератор со следующими характеристиками:

энергия, МДж ............................................................................. 30

амплитуда импульса тока при времени нарастания

6 мкс, МА....................................................................................15

скорость схлопывающейся оболочки, км/с..............................10

относительное сжатие алюминия (давление 10 Мбар) ... 2,5—2,9

скорость сформированной кумулятивной струи, км/с........... 40

Сверхмощный дисковый взрывомагнитный генератор имеет следующие характеристики:

энергия, МДж...........................................................................200

амплитуда импульса тока при времени нарастания

4 мкс, МА.............................................................................30—35

скорость схлопывающейся оболочки, км/с.......................10—15

Развивая идеи А.Д. Сахарова о магнитной кумуляции, В.Н. Мохов и В.К. Чернышев с сотрудниками разработали для инерциального термоядерного синтеза генераторы МАГО, с помощью которых был достигнут нейтронный выход до 5 • 10 13нейтронов в импульсе; время жизни подогретой ОТ-плазмы в экспериментах составляет 2—3 мкс.

Под руководством А.И. Павловского при сжатии магнитного потока во взрывомагнитном генераторе (предложение А.Д. Сахарова) была получена рекордная величина магнитного поля – 17 • 10 6Гс (1992). Его ученик В.Д. Селемир в 1998 г. довел мировой рекорд в получении магнитного поля до 28 • 10 6Гс.

Одно из самых значительных достижений КБ-11 в 1960—1970-е годы – создание новых физических установок, на которых проводились впоследствии уникальные эксперименты. К концу 1960-х годов появились гамма-графическая установка БИМ-117, импульсные генераторы жесткого рентгеновского излучения ВИР и ТИБР, первый в мире линейный импульсный ускоритель ЛИУ-2 и многие другие, не имеющие аналогов в мире. Таким является, например, ракетный трек (рельсовый путь) для различных испытаний боевых частей, введенный в строй в 1963 г. Он был уложен с точностью, поражающей воображение: отклонение от идеальной прямой составляло 1 мм на километр (учитывалась даже кривизна поверхности земного шара). Со временем длина трека была увеличена до 3000 м. Эти работы завершились уже в 1980-х годах.

Гордостью коллектива института является крупнейшая в Европе лазерная установка «Искра-5», введенная в действие в октябре 1989 г. Идея ее создания для решения задач инерциального термоядерного синтеза в институте зародилась в начале 1970-х годов. На воплощение идеи от чертежей до строительства комплекса в целом ушло более 15 лет.

В «Искре-5» с помощью оптических зеркал 12 лазерных лучей направляются на мишень в центре установки. Внутри мишени лазерное излучение преобразуется в рентгеновское, которое, в свою очередь, обеспечивает сжатие мишени. На установке можно имитировать процессы, происходящие при ядерном взрыве. В условиях полного запрещения проведения ядерных испытаний это позволяет лучше понять физику ядерного взрыва.

Во ВНИИЭФ в последние годы ведутся работы по созданию «Искры-6», энергия которой в 10 раз будет превышать лазерную энергию «Искры-5». Эксперименты, проведенные на «Искре-6», позволят расширить возможности поддержания ядерного арсенала и обеспечения его безопасности и надежности.

В 1993 г. в институте введена в полном объеме в эксплуатацию еще одна уникальная установка – радиационно-облучательный комплекс «Пульсар», созданный на базе мощного ускорителя электронов ЛИУ-30 и импульсного ядерного реактора БР-1 и предназначенный для имитации комплексного воздействия на испытываемые образцы узлов и изделий проникающих излучений ядерного взрыва.

На базе реактора БИГР, единственного в мире быстрого импульсного реактора с керамической активной зоной, создан облучательный комплекс, моделирующий аварии с возрастанием реактивности для твэлов энергетических реакторов типа ВВЭР. Отработана технология исследования твэлов. Проведена также серия испытаний, в результате которых определены энергетические значения порогов разрушения твэлов – важного параметра границы работоспособности в аварийных условиях.

Во ВНИИТФе для решения технических задач имеются:

• импульсные ядерные реакторы БАРС-5, ИГРИК, ЯГУАР;

• импульсные электронные ускорители с плотностью тока ~100 кА ИГУР-3М, ЭМИР;

• генераторы тока СИГНАЛ и СИГНАЛ-М;

• однолучевая лазерная установка с энергией ~ 200 Дж/м, пикосекундный лазерный стенд и стенд ЭБР-Л для исследования лазерных сред при их возбуждении осколками деления;

• установки ЭКАП, СОМ, ОСА для изучения турбулентного перемешивания в ударных и взрывных процессах;

• генератор нестационарных ударных волн (ГНУВ);

• лазерный стенд «Факел» с диодной накачкой.

Институт обладает средствами для спектральных измерений ядерных излучений, разработаны методы локальной дозиметрии нейтронов, гамма– и рентгеновских излучений, спектрометрия электронных пучков и др.

К памятным страницам истории ВНИИЭФ с полным правом можно отнести международное научно-техническое сотрудничество. Его основоположником был академик А.И. Павловский. В 1990 г. в «Арзамас-16» побывала первая делегация американских специалистов.

В начале 1992 г. состоялся обмен визитами руководителей атомных центров США и России.

Важным этапом в развитии международного сотрудничества явилась проведенная в 1993 г. серия совместных российско-американских экспериментов в области сверхмощных взрывомагнитных источников энергии, физики высоких плотностей энергии и замагниченной плазмы, управляемого термоядерного синтеза. Она способствовала росту взаимного доверия и расширению контактов с ведущими научными центрами и компаниями ряда зарубежных стран (США, Франция, Германия, Великобритания, Китай, Чехия и др.).

В последние годы развитию внешних контактов продолжает способствовать деятельность Международного научно-технического центра (МНТЦ) и Центров международной связи (ЦМС) ВНИИЭФ и ВНИИТФ.