 ПРЕДЫДУЩАЯ
|
 ОБРАТНО
|
ВНИЗ ВНИЗ
|
 СОДЕРЖАНИЕ
|
 СЛЕДУЮЩАЯ
|
 В.В.Лазарев |
 Я.В.Волков |
 А.Е.Антропов |
 П.П.Зарубин |
 К.А.Гриднев |
А.Антропов: Лаборатория ядерных реакций занята наработкой для экологии так называемых меток — т.е. изотопов, которые по своим характеристикам четко отличаются от всей реакторной цепочки. Что такое ядерные загрязнения? Это изотопы радиоактивных элементов цезия, плутония, стронция. И чтобы полноценно контролировать их извлечение из почвы, воды, живых объектов, необходимо уметь «узнавать» их, регистрировать наличие и количество. Для этого и пользуются метками. Циклотронные изотопы, очень специфичные по ядерным характеристикам, которые невозможно спутать, служат для того, чтобы контролировать уровень загрязнения и темпы его изменения (сколько изотопов, какие они?).
К.Гриднев: Представьте, что в результате аварии на ядерном реакторе произошел выброс. В нем находятся разные изотопы, которые нарушают экологическое равновесие и являются вредными для человека и природы. Есть специальные детекторы, которые регистрируют эти изотопы, ведется круглосуточный мониторинг окружающей среды. А определить, откуда идет выброс: от станции или нет — можно с помощью меток, о которых начал рассказывать Александр Евгеньевич.
А.Антропов: Например, плутоний-238 покрыл всю территорию до Скандинавии. Возникает вопрос: когда вы берете пробу почвы или мясо оленя, который съел плутоний вместе с ягелем, надо понимать, сколько его реально вы извлечете? На обнаружение и извлечение плутония задействована радиохимия, но процент его извлечения очень трудно соблюсти. Поэтому в почву или в организм животного вносится метка, которая позволяет контролировать, правильно ли вы все сделали: оценили примесь плутония и т.д. Например, плутоний-237, который вырабатывается у нас в лаборатории, финны скормили оленям и проследили, в каких органах оленя концентрируется плутоний. И нашли те опасные органы, которые надо изымать, не использовать в пищу и т.п. А плутоний-237 легко регистрировать: в отличие от всех других изотопов плутония, у него есть гамма-излучения (остальные — альфа-излучатели). Такой же плутоний-237, полученный в Дубне по улучшенной технологии, англичане дали человеку — для того, чтобы тоже проследить миграцию этого изотопа в человеческом организме. Этот изотоп не такой вредный, как все остальные. И как правило, метки — это короткоживущие изотопы, поэтому нет проблем с их утилизацией.
Подобные метки есть на стронций, который очень трудно извлекать. Есть метка стронций-85 (тоже гамма-излучающий — в отличие от всех других изотопов стронция). Существуют метки и на других изотопах. И такие метки можно изготавливать только на ускорителях.
К.Гриднев: После Чернобыльской аварии многие наши физики участвовали в ликвидации ее последствий, в том числе в Киеве. Там были выбросы плутония, и оказался загрязненным городской водопровод. Физики, специальность которых радиационная гигиена, все жили по разным гостиницам, и вдруг обнаружили, что вода везде несла следы плутония. Но в одной оказалась абсолютно чистая вода! Долго не понимали, в чем дело? Думали, что они работали с радиоактивностью, хватались за поручни в транспорте, люди сами несли эту «грязь» в гостиницы, пачкали краны и воду… Потом обнаружилось, что в этой гостинице вода поступала из скважины — это была гостиница ЦК. Они обезопасились на все случаи жизни… А обнаружили это, когда провели исследование воды, посмотрели схему городского водопровода.
А.Антропов: Другое направление: в нашей лаборатории сделана попытка производить медицинские радиофармпрепараты. Мы можем делать уникальный препарат на базе таллия-199 для целей кардиологии. Такого изотопа в городе просто нет, и вообще привезти его невозможно, потому что период полураспада у него — 12 часов! Его нереально привозить, его надо производить в городе. В радиофармпрепаратах сейчас тенденция — сдвигать их от естественных в сторону циклотронных изотопов, чтобы уменьшить вред, причиняемый пациенту. Таллий получать мы умеем. Медики его посмотрели и сказали, что изотоп хороший. Но что университету никогда не «поднять», так это организовать фармстатью — т.е. получить право на применение препарата на пациентах. Это очень дорогостоящая процедура, содержащая исследования и радиологические, и медицинские. Мы собираемся это сделать в кооперации с Радиевым институтом им. Хлопина, который уже производит фармпрепараты на своем циклотроне и имеет опыт аттестации.
Радиофармпрепараты (т.е. меченые радиоактивными изотопами) вводят внутривенно, а после специальными приборами зондируют человека и смотрят, где, что и как. Простейший пример — изучение с помощью радиоактивного йода несет информацию, где он локализуется в щитовидной железе, как работают различные области железы, как быстро они йод утилизируют и т.п. Талий — в основном кардиологический препарат. Например, можно диагностировать предынфарктное состояние с максимальной точностью, поскольку с его помощью мы можем отследить изменения толщины стенок миокарда.
П.Зарубин: Можно упомянуть также наши исследования радиационной стойкости приборов. Мы изучали воздействие излучения на свойства полупроводниковых приборов. Исследования проводились по заказу НИИэлектронмаша, Института прикладной физики.
К.Гриднев: Вся аппаратура на космических кораблях строится на базе полупроводниковой техники. Вокруг Земли — радиационные пояса, да плюс радиационное воздействие в результате вспышек Солнца и т.д. Необходимо, чтобы эти приборы работали стабильно. Для того чтобы быть уверенным в их работе, необходимы предварительные исследования: нужно облучать приборы и смотреть, что с ними происходит, насколько они стойки. В военных целях эти исследования тоже имеют смысл: после возможного атомного взрыва аппаратура должна работать и в условиях повышенной радиации.
В.Лазарев: Стоит заметить, что спектр солнечных протонов имеет максимум в районе 6 Мэв. И это как раз энергия нашего ускорителя — ровно 6 Мэв.
К.Гриднев: У нас проводились работы: какие элементы обшивки космического корабля наиболее стойки к облучению 6-мегавольтными протонами. И мы в свое время установили, что один из изотопов никеля как раз предпочтительнее в этом плане.
А.Антропов: Одна из последних работ, которую мы делали для НИИэлектронстандарта, была очень интересна тем, что мы исследовали сбои в электронной памяти машин. В поле излучения ячейки у нее начинают «вываливаться», информация портится, память «выкрашивается». Я думаю, что одна из причин того, что американские марсианские спутники прекращают работать, — попадание их в радиационные потоки. Мы исследовали процесс «выпадания» памяти, создавая ровные радиационные потоки, чтобы изучить вероятность выпадания, чтобы знать, как часто надо восстанавливать информацию в электронной машине, и исключить возможность аварий. Были исследованы элементы солнечных батарей, которые подвергаются воздействию протонов и другого излучения.
К.Гриднев: В военных целях тоже используются фотодиоды. Например, в головках наведения ракет фотодиоды не должны реагировать на космическое излучение. Чтобы они не реагировали на космическое излучение, нужно провести исследования — определить порог этого излучения.
А.Антропов: Еще одно направление исследований — методы элементного анализа с помощью ускорителя. Начиная от экологических проб (не радиационных, а простых) — состав аэрозолей, керамики, сплавов. Анализ на ионных пучках по выходу рентгеновских лучей позволяет проводить такой анализ с высокой точностью, это максимально чувствительный метод. Он нужен геологам — чтобы определять очень малые концентрации драгметаллов в руде (палладия, золота).
П.Зарубин: Или, например, определение ресурса прочности судового двигателя. При помощи облучения поверхности можно узнать, как изнашивается вал, поршни.
Я.Волков: Для исследования износа двигателя мы работали с Институтом надежности из Беларуси. Мы облучали детали трактора «Беларусь».
В.Лазарев: Рентгенофлюоресцентный экспресс-анализ сплавов прямо на заводах. Быстро и эффективно — на улице даже можно проводить.
А.Антропов: Институт водного транспорта перед тем, как корабль уйдет в море, при помощи нашего ускорителя ставил радиационные метки на поршнях, на кольцах, на валах. А когда корабль вернулся, по маслу смотрел: каков износ, что и где, степень износа, чтобы зря не заменять детали, что не надо.
В.Лазарев: Есть проблема создания гамма-лазера, очень грандиозная — как создание «Токамаков». Но некоторые вещи, входящие в этот проект, мы ведем потихоньку: изучение свойств изомеров, вероятности переходов, отбор реальных кандидатов на рабочее тело лазера.
А.Антропов: В прессе гамма-лазер преподносился как оружие, очень мощное и быстродействующее. Например, идея сбивать чужую ракету, которая только-только пошла со старта. По тепловому излучению вы видите, что она пошла — на другой стороне Земного шара, в очень маленькой стране, в Чечне, например. И на восходящей траектории вы сбиваете ее, можете ее уничтожить лазерным оружием.
В.Лазарев: Это чистая фантастика, которая может и не осуществиться никогда. Слишком много нерешенных проблем — и ядерных, и твердотельческих, и накачки лазера… Но могут и сделать!
А.Антропов: Причем это не обязательно оружие. Вы можете использовать этот мощный инструмент и для медицинских целей.
Недавно кафедра участвовала в работе по европейскому гранту МНТЦ «Алиса», программа «Церн» до 2005 г., и циклотрон использовался для испытаний отдельных элементов детекторов, планируемых для работы. Сотрудники кафедры моделировали новые типы детекторов, а здесь их испытывали. Готовится огромная установка для работы на встречных пучках, чтобы в физике элементарных частиц выйти на самый передний план ядерной физики.
В разговор вмешался Игорь Васильевич СТЕПАНОВ, главный эколог университета:
— Давно я собирался привести сюда ректора и показать Людмиле Алексеевне крупнейшую электрофизическую установку, которая действует — одна из немногих в стране! И в каких условиях работают научные сотрудники, поддерживая работоспособность ускорителя 10 лет. Например, начальник ускорителя Я.В.Волков, который получает предельные дозовые нагрузки, но не получает даже надбавки за вредность… Нужна помощь ректората — и в косметическом ремонте, и людьми, и оборудованием.
К.Гриднев: Для чего ведутся прикладные исследования (ведь университет — чисто научное, учебное заведение)?.. Причина очень проста: чтобы выживать! Чтобы модернизировать технику, чтобы можно было заниматься наукой со студентами. В системе комитета по образованию наш ускоритель — единственно работающий! Благодаря усилиям Александра Евгеньевича Антропова и Якова Васильевича Волкова.
В.Лазарев: Да и не только в системе нашего комитета, в том же «Позитроне» есть циклотрон, но он стоит. Денег нет… А у нас есть уникальная возможность — обучать студентов-физиков на базе циклотрона, это реальная экспериментальная работа. Ведь сейчас многие вузы готовят теоретиков, поскольку на постановку экспериментов нужны средства и техника.
К.Гриднев: Наших студентов готовы брать и берут зарубежные ядерные центры. Выпускники кафедры работают и в Берлине, и в США, и в Дубне в Объединенном институте ядерных исследований, в Курчатовском институте.
Записал Евгений Голубев
ОБРАТНО
ВВЕРХ 
СОДЕРЖАНИЕ