16229-1 (О побочном событии в лабораторном эксперименте)

О побочном событии в лабораторном эксперименте

От автора

Уважаемый Читатель!

Прошу Вас высказать свое мнение о состоянии техники безопасности в экспериментальной физике.

Из прилагаемого обзора газет Вы можете узнать о готовности ядерной физики к производству сверхплотной материи нейтронных звезд и черных дыр, которые могут вызвать цепную реакцию уничтожения земного молекулярного вещества. Для устранения таких опасений потребуется опровергнуть, либо объявить ложными многочисленные официальные сообщения, что никому из моих Читателей еще не удалось.

Вероятность нежелательного побочного События в лабораторном эксперименте сильно отличается от нуля, следовательно, простого отрицания этой, новой для всех угрозы недостаточно, - необходимо иное решение проблемы: широкое обсуждение её в научных кругах и природоохранных организациях с выработкой рекомендаций для исполнительных и законодательных властей.

В конечном итоге, меры по обеспечению безопасности лабораторных ядерных исследований будут приняты на основании выводов научно-исследовательских работ по теме "Прогнозирование скрытых угроз в области физики высоких энергий, экспериментального синтеза сверхтяжелых элементов (СТЭ) и производства ультрахолодных нейтронов (УХН) на период до 2010 (2050 или др.) года", заказчиками которых могут выступить различные природо-охранные организации и экологические фонды. Вполне допускаю, что выполнение работ по названной теме будет поручено именно Вам, уважаемый Читатель.

С моей стороны предприняты некоторые меры для инициирования обсуждения проблемы и начала тематических работ: первое предупреждение о вероятности побочного события в лабораторном эксперименте получено администрацией Президента РФ 11.08.2000 г (№ А-26-15-258471). Ответа РАН на поручение администрации не последовало, хотя в РАН тема статьи обсуждалась на заседании Президиума 21.11. 2000 г (приложение http://vivovoco.nns.ru/VIVOVOCO.HTM). Повторное сообщение направлено администрацией Президента в Президиум РАН 26.12.01 г. (№ А26-05-339334) и в ИКИ РАН - 27.12.01 (№ 26-05-339469).

Президенту США вторая редакция статьи отправлена 14.12.2001 г.

Оганесяну Ю.Ц. (ЛЯР ОИЯИ) сообщение отправлено дважды: по адресу oganessian@flnr.jinr.ru -11.12.01 и oyuts@flnr.jinr.ru - 14.12.01.

Первые варианты статьи рассылались электронной почтой в декабре 2001 г по 60 адресам, включая МАГАТЭ, ЮНЕСКО, МЧС, Гринпис, Комитет по экологии Государственной Думы, целый ряд НИИ физического профиля, а также в некоторые экологические фонды и средства массовой информации.

Поступающие отклики сохраняются для последующего анализа и обобщения. Все почтовые отправления и адресаты (реагирующие и уклоняющиеся от обсуждения темы) сохраняются в специальной таблице.

По существу, тема статьи экологическая, однако затронутые в прилагаемой статье вопросы касаются такой области, в которой профессиональные экологи ничего не понимают, а физики-экспериментаторы, занятые реализацией конкретных программ, вряд ли будут высказываться по этой теме в ущерб текущей своей работе. Таким образом, квалифицированно осветить проблему может только квалифицированный физик-теоретик, химик или астрофизик, вооруженный фактами наблюдательной астрономии и не повязанный корпоративными интересами.

Основная мысль статьи весьма проста: нельзя на Земле моделировать космические события, не разобравшись в их сущности досконально. И желательно разбираться дистанционными методами - с помощью астрономических наблюдений, а не рискованных экспериментов в лабораториях ОИЯИ или ЦЕРНа.

Поводом для размышлений на незнакомую для меня тему послужил синтез в Дубне элемента №114 в конце 1999 года. Закончились эти размышления с определенными выводами через 2 года, когда стало известно о синтезе в Беркли последнего, 118-го элемента таблицы Д.И. Менделеева. Возникает вопрос: чем теперь, когда таблица кончилась, должны заниматься все атомные лаборатории мира?

Допускаю, что синтез СТЭ, производство УХН или поиски бозонов - не Ваша специальность, но это даже лучше, поскольку объективная оценка проблемы возможна лишь при взгляде со стороны.

В прилагаемой статье речь идет о несовершенстве периодической системы химических элементов, заложенной Д.И. Менделеевым в фундамент мироздания 130 лет назад. В наше время таблица Менделеева стала противоречить фактам наблюдательной астрономии и своей правдоподобностью уводит физиков-экспериментаторов (а с ними - и всё население нашей планеты) на гипотетичные "острова стабильности" в область нейтроноизбыточных сверхтяжелых ядер с массой 500-1300 и более а.е.м., т.е. в область существования действительно долговечных объектов - нейтронных звезд.

Запущенные в работу программы и темы исследований многочисленных коллабораций (перечень наиболее опасных приводится в приложении) вызывают беспокойство ещё и по той причине, что в отношении техники безопасности экспериментальная физика всегда отличалась полным пренебрежением не только отдаленными угрозами новых открытий, но и элементарными правилами защиты персонала от облучений, - свидетельством тому являются радиоактивные дневники Марии Склодовской.

Вас, уважаемый Читатель, я прошу посмотреть на проблему с учетом современного уровня техники в том смысле, что при таком отношении к технике безопасности одними только радиоактивными дневниками дело не ограничится. - При таких традициях вряд ли Вы станете доверять судьбу своих потомков эгоистичным и смелым экспериментаторам - соискателям Нобелевской премии.

Не вызывает доверия и управление наукой в РФ. - В прилагаемом обзоре газет Вы найдете высказывания уважаемых членов РАН о происхождении тяжелых элементов в результате "сравнительно частых столкновений нейтронных звезд", а также фотографии виднейшего соискателя Нобелевской премии - Ю.Ц. Оганесяна и руководителя российской науки - И.И. Клебанова, - того самого, кто беззастенчиво врал об установлении контакта с экипажем затонувшей АПЛ "Курск".

С учетом невероятно высокой цены вопроса Вы, уважаемый Читатель, ни при каких условиях не станете передавать судьбу всех не родившихся ещё поколений в руки лживых и невежественных людей.

Сам я начинающий пользователь Сети, своего сайта не имею, однако верю, что Интернет - это тот самый рычаг, с помощью которого можно не только опрокинуть Земной Шар, но и удержать его от скатывания в бездну нейтронной звезды или черной дыры.

Для меня специальные вопросы ядерной физики не по силам и посоветоваться мне не с кем, поэтому хочу свалить эту проблему на Ваши плечи, а самому заняться работой по своему профилю. Добросовестные профессионалы, надеюсь, в Вашем учреждении имеются, а источники финансирования тематических работ найдутся сами, если Ваше мнение будет опубликовано в Сети.

Если у Вас нет времени на чтение развлекательной корреспонденции то, пожалуйста, сохраните этот файл в той папке Вашего компьютера, где содержится информация о самых серьезных вещах.

Благодарю за внимание и желаю Вам успехов в решении больших и малых проблем!

Часть первая

"…ситуация требует все энергичней обращать прежний порядок явлений: в предыстории практика, естественно, опережала теорию, ныне же теория обязана провидеть пути практики, ибо за всякое невежество, проявленное сейчас, человечеству придется дорого заплатить потом".

Станислав Лем. Сумма технологии. Предисловие

В исследовании частных приложений ОТО экспериментальная физика значительно опережает теоретическую, которой все чаще приходится объяснять причины расхождения своих предсказаний с результатами практического опыта.

Еще труднее прогнозируются результаты лабораторного моделирования состояний сингулярности эпохи Большого Взрыва, в которых для выравнивания всех трех констант ядерных взаимодействий требуется достижение сверхвысоких энергий, соответствующих началу гравитационной фазы в рамках инфляционного сценария эволюции Вселенной. Своего подтверждения при помощи сверхмощных ускорителей заряженных частиц требуют и другие постнеклассические "суперидеи" строения Вселенной - суперсимметрии, супергравитации, суперструн и т. д.

Такое взаимоотношение теории и эксперимента не может оставаться терпимым, как не может и длиться бесконечно, потому что экспериментальная физика ввергла человечество в ситуацию, при которой любой пуск современного ускорителя заряженных частиц может закончиться синтезом сверхтяжелого вещества (или состояния материи), находящегося по отношению к ядерному оружию на более высоком уровне, чем атомная бомба в сравнении с каменным топором.

Курчатов и Оппенгеймер, Сахаров и Теллер имели в своем распоряжении десятилетия для осмысления результатов изобретения атомной и водородной бомб, мы же должны понять и правильно оценить сущность очередного изобретения до наступления события, под горизонтом которого свернется и исчезнет само понятие времени.

Более 50-и лет продолжается напряженное соревнование между ядерными центрами Дубны, Ливермора, Лос Аламоса, Беркли, Дармштадта (GSI, THD), ЦЕРНа и других лабораторий (список прилагается) в синтезе ультрахолодных нейтронов и сверхтяжелых трансурановых элементов. Лаборатории развиваются, оснащаются мощной техникой и требуют новой сложной работы. Нобелевский комитет выдал премию за создание нейтронного лазера, готовится расфасовка ультрахолодных нейтронов по бутылкам, словно в лабораториях высоких энергий варится пиво.

Соревнование лабораторий вышло за рамки задач прошлых лет (синтез СТЭ) и вплотную приблизилось к барьеру Великого Объединения. Качественный скачек в изучении атомного ядра назрел.

Неблагоприятный прогноз основывается на том, что ядерная физика находится на острие научно-технического прогресса, а прогресс, как известно, неостановим. Экстраполяция темпов развития техники экспериментов на ближайшее будущее убеждает в неизбежности логически закономерного, хотя и непреднамеренного уничтожения единственной обитаемой планеты Солнечной системы.

Это может случиться из-за так называемого деконфаймента, когда полученное в лаборатории нейтронное вещество с плотностью атомного ядра (2,8х1014 грамм/см3) начнет присоединять к себе атомарное и молекулярное вещество нашей планеты безостановочно.

Во всяком случае, астрофизика не предполагает мирного сосуществования обычного вещества и нейтронного, тем более - "чернодырочного".

Неожиданный деконфаймент может случиться как в самом процессе генерации сверхплотных пучков нейтронов, так и при попытке получении макроскопически ощутимого количества жидкой фазы путем конденсации или замораживания газообразных нейтронов.

Вольный или невольный, закономерный или случайный, ожидаемый или побочный деконфаймент или коллапс частицы земного вещества подготовлен материальной базой научных исследований и приходится лишь удивляться тому, что до сего дня еще не получен этот конечный продукт эволюции звезд.

Таким образом, перед наукой ставится вопрос, какой никогда еще не возникал: может ли она (наука) не открывать того, что открывать опасно? - В состоянии ли экспериментальная физика умерить свои амбиции и дать время для размышлений теоретикам? - Или по заведенному обычаю мы должны принимать всякое изобретение, каким бы кошмаром оно ни обернулось потом?

Оснований для беспокойства накопилось предостаточно.

Первое. Научные журналы последних двух лет переполнены сообщениями о синтезе нейтроноизбыточных экзотических и супердеформированных ядер, состоящих из нескольких протонов и большого числа нейтронов, а также о достижениях в области производства, накопления, хранения и перемещения ультрахолодных нейтронов (УХН) из сосуда в сосуд.

Ультрахолодные нейтроны генерируются криогенными реакторами или СВЗ (спектрометрами по времени замедления) в виде импульсных пучков высокой плотности, в которых нейтроны летят очень медленно (менее 10 м/с), благодаря чему резко (примерно в 10000 раз против показателя быстрых нейтронов) увеличивается сечение захвата их ядрами облучаемого вещества.

Качественный скачек в области производства сверхплотных пучков УХН (S=6•1015 нейтрон/с) ожидается в момент пуска строящегося в Институте ядерных исследований РАН Большого СВЗ на базе линейного ускорителя протонов Московской мезонной фабрики. Масса используемого для получения УХН сверхчистого свинца (Pb=99,99%) на этом СВЗ составит более 100 т. Аналогичные эксперименты проводятся в ЦЕРНе, где работает новый источник нейтронов n-TOF, а также на реакторе ИЛЛ (Гренобль), в Гатчине (система ПИЯФ-Гнейс и реактор "ПИК"), в Карлсруэ, Пекине, Ок-Ридже и во многих других лабораториях (приложения).

Все современные проекты источников нейтронов связаны с протонными ускорителями - циклическими и линейными. В настоящее время в мире разрабатываются три очень крупных проекта: Европейский проект суперисточника (ЕSS), аналогичные проекты реализуются в США и Японии. Эти проекты ориентированы на нейтронпроизводящие мишени средней мощностью 1-5 МВт.

В Дубне эксперименты с УХН осуществляются на реакторе ИБР-2 (который планируется заменить на ИБР-2М) и бустере ИБР-30, вместо которого вводится в эксплуатацию более мощный Источник Резонансных Нейтронов - ИРЕН, где плотность импульсного пучка нейтронов достигнет 1•1015 нейтрон/с.

Со времени открытия нейтрона Чедвиком подмечено, что ядра первого десятка элементов периодической системы Менделеева содержат нейтронов столько же, сколько и протонов, а последнего - в 1,5 раза больше.

Слишком сильная зависимость содержания нейтронов в ядре от его атомной массы определенно предостерегает от деконфаймента. Эта зависимость предупреждает о существовании критического барьера, за которым ядра легких элементов будут самопроизвольно ассимилироваться компактной массой нейтронного (гиперонного) вещества.

Нейтроны любой энергии могут легко проникать в ядро, потому что им не нужно преодолевать барьер кулоновского отталкивания, следовательно, и ядра легких элементов будут беспрепятственно падать (аккрецироваться) на нейтронное вещество. Маломощная электронная оболочка легких ядер не защитит земное вещество от нейтронного коллапса, потому что релятивистскую скорость снаряда-ядра заменит масса ультрахолодной нейтронной мишени или капли, при этом сечение захвата перестанет иметь какое-либо значение.

Красная кривая с двойными (r- и s-) пиками соответствует нейтроноизбыточным изотопам, зеленая (p) - протонообогащенным; Ю.Э.Пенионжкевич.