Виктор Финкель - Портрет трещины

Не менее интересным является и радиоизлучение, возникающее при отрыве полимерных пленок от твердого тела, разрушении щелочно-галоидных кристаллов, распространении трещины по клеевому соединению двух диэлектрических материалов, раздавливании, наконец, бетона. Но и этим не ограничиваются коммуникационные способности трещины – она излучает свет (механо-люминесценция). Так нагружение и разрушение металлов ведет к эмиссии в диапазоне от видимого до инфракрасного света. При измельчении частиц кварца обнаружены световые импульсы длительностью Ю-3-10~6 секунды. Отрыв каучуковой пленки от стекла сопровождается инфракрасным излучением, определяемым скоростью распространения трещины. Если до этого уровня возможности трещины были сравнительно легко предсказуемыми, то дальнейшее… Впрочем, наши представления о разрушении за последние 50 лет кардинально изменили и это, наверное, хорошо, потому что, как сказал один философ, если закон уже никто не наруша-

ет, значит он устарел. И все же поразительно – трещина излучает рентгеновские лучи! Наблюдались они, в частности, при изучении осадочных горных пород.

Но, пожалуй, самое поразительное в другом. Дело в том, что до настоящего времени теория разрушения строилась в предположении о том, что этот процесс межатомный, в том смысле, что разрыв идет по межатомному и межмолекулярному пространству. К разрыву молекул движущейся трещиной привыкли, в конечном итоге никого не удивляет разрыв длинных молекулярных цепей в полимерах. Когда мы говорим об излучении видимого света, тоже все ясно-возбуждаются при разрыве связей электронные оболочки атомов и излучают. Но ядро-то! Оно всегда при любых процессах разрушения было «недотрогой» и в разрушении не участвовало.

В одном из докладов', представленных Институтом физической химии АН СССР, сделано предположение о возможности протекания ядерных реакций при разрушении твердых тел, содержащих тяжелые изотопы водорода! Результаты опытов показали возникновение в момент разрушения дейтерийсодержащих кристаллов потока нейтронов! В это очень хочется и вместе с тем трудно поверить – неужели? Неужели трещина сечет ядра? Будем ждать новых работ, новых результатов на этом пути. Будем терпеливо ждать их с пониманием того, насколько все это не просто. Будем помнить при этом забавную присказку Игоря Васильевича Курчатова': «Одним матом не расколешь атом»!

Слов нет, физические процессы, протекающие при дроблении материала, многоплановы и физически крайне интересны. Но зачем они? Что они дают? И, наконец, куда они ведут? И помните: зачем нужна дорога, если она не ведет к храму? Оказывается, храм существует и заключается в новом разделе науки – механохимии и ее практических приложениях. Установлено, что для широкого круга химических реакций, протекающих в твердом состоянии, механическое нагружение и разрушение являются мощнейшими стимуляторами. Так, в частности, импульсное одностороннее сжатие3 способно привести к росту скорости реакции на 4-6 порядков! При этом кинетически особенности превращения напоминают низкотемпературный взрыв! В системе циклогексан – хлор4 спусковым ме-

1 Клюев В.. А., Липсон А. Г., Топоров Ю. П. Эмиссия нейтронов при разрушении дейтерийсодержащих твердых тел: Материалы X юбилейного всесоюзного симпозиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел. М.: 1986. С. 5.

2 Крайний В. А. Мужество и обаяние//Химия и жизнь. 1983. № 1. С. 32.

3 Бендерский В. А., Мисочко Е. Я., Филиппов П. Г., Овчинни* ков А. А. Криохимия взрывных механохимических процессов: Материалы X юбилейного всесоюзного симпозиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел. М.: 1986. С. 80.

4 Там же, с. 81.

ханизмом подобного явления является спонтанное трещинообразо-вание, обеспечивающее зарождение и развитие цепного процесса.

Экспериментаторы1 из Института химической физики АН СССР установили, что стекло, образованное метилциклогексаном и хлором, при медленном отогревании с температур жидкого гелия до жидкого азота остается инертным. Но стоило в стекле появиться трещине, как происходила бурная реакция. Некоторые авторы видят влияние разрушения в эмиссии атомов и молекул хлора в объем трещины. Возможно это так, но вряд ли эта единственная причина. Дело в том, что многие из перечисленных выше явлений могут быть не только «провокаторами» физического процесса, но и его стимуляторами. Это и быстролетящие электроны, и электромагнитное излучение, и рентгеновские лучи. Вероятно, и многие другие процессы вскроются в этом удивительном направлении. Надо только быть готовым принять новое, каким бы неожиданным и парадоксальным оно не оказалось. Писал же Фолкнер, что правда вообще невыносима. Некоторые даже считают ее лекарством, которое можно употреблять лишь в гомеопатических дозах.

Вот уже более 30 лет известно, что дробление, осуществленное в некоторых условиях (в так называемых дезинтеграторах), придает порошкам высокую активность, позволяющую им впоследствии образовывать материалы с необычными свойствами. Так, например, получают цементы, великолепно сохраняющиеся при длительном хранении. Сухие топливные смеси, прошедшие дезинтегратор, более полно сгорают и дают дымовые газы пониженной токсичности. Активируется при этом и синтез, и спекание сегнетоэлек-трических твердых растворов сложных оксидов. И многое, многое другое улучшается, интенсифицируется, активируется после прохождения этой странной обработки в дезинтеграторе. Что это такое? Казалось бы, не так важен метод, если известен результат. В данном случае это не так! Метод сам по себе хотя и не сложен, но интересен. Два соосных ротора с металлическими пальцами с большими скоростями вращаются навстречу друг другу. Измельчаемое вещество оказывается в центре этой системы и подвергается действию ряда мощных последовательных динамических импульсов со скоростями порядка 450 м/с. Интересно, что при этом развиваются гигантские ускорения, в сотни миллионов раз превышающие ускорение свободного падения2. Несмотря на кратковременность пребывания в таких условиях, с материалом, превращаемым в тонкодисперсный порошок, происходят серьезные и необратимые изменения. Природа их до сих пор не выяснена. Возможно, значительную активирующую роль играют процессы, описанные выше, но вполне может оказаться, что разнообразные излучения – лишь следствие более сложных и глубинных явлений. В качестве одной из версий, которую автор книги не разделяет, приведем точку зрения2, согласно которой процессы, происходящие в дезинтеграторе, по величине развиваемых сил и ускорений близки к ситуации, в которой оказывается материал белых карликов, спрессованный в новое вещество с плотностью, на 6 порядков превышающей обычную…