В конце марта 1955 года меня, выпускника МИФИ, вызвал в свой кабинет директор ИХФ АН СССР академик Николай Николаевич Семенов и предложил остаться в институте в лаборатории Иосифа Львовича Зельманова, в которой занимались измерениями параметров подводных ядерных взрывов (ЯВ), на должности младшего научного сотрудника в группе Леонида Сергеевича Козаченко. Он год назад, после защиты докторской диссертации, начал разрабатывать механическую аппаратуру для измерения максимального давления и импульса ударной волны (УВ) в воде - приборы МИД и ИМ. К моему приходу ОКБ института изготовило первые партии приборов МИД-3, ИМ-1, ИМ-2, которые в дальнейшем применялись при атомных взрывах.
В группе Козаченко уже год работал студент МИФИ Владимир Николаевич Костюченко. Разработка и исследование приборов МИД-3 являлись темой его дипломной работы. От производственного отдела были прикреплены прекрасные механики - люди с золотыми руками, бывшие моряки Юрий Федорович Соловьев и Владимир Георгиевич Анохин - брат известного летчика-испытателя. В таком составе мы уже в начале апреля отправились на военно-морскую базу в Феодосию для испытания приборов при взрывах на больших глубинах. С нами также были Яков Тимофеевич Гноевой - большой любитель рыбной ловли, моряки из в/ч 70170, одного звали Дмитрий Донской. От управления ВМФ нас курировал капитан-лейтенант Виктор Алексеевич Тимофеев, очень незаурядный человек, обеспечивавший связь с командованием флота.
Мы поселились в центральной гостинице города. Холодильников тогда не было, и продукты лежали на подоконнике. На утро после приезда я встал рано и решил закусить. Сделал бутерброд с маслом и добавил, как мне показалось, черной икры из банки на подоконнике. Однако ее вкус и запах мне не понравились и я все выбросил в открытое окно вместе с банкой. Тут встал Яков Тимофеевич и, собираясь на рыбалку, никак не мог найти свой мотыль. Выяснилось, что я лишил его всех запасов мотыля, спутав с икрой.
Для испытаний нам был выделен большой восьмисоттонный тральщик. Работа проводилась в штормовом море. Это нам доставляло большие неприятности. Леонид Сергеевич, бывший в молодости моряком, ходившим в заграничные плаванья, оказалось, совершенно не выносил качки. Я потерял аппетит и впервые начал курить, а работа требовала большой точности и аккуратности. Заряды ВВ массой 20 кг и приборы опускали в море со шлюпки. Особенно тяжело было переносить при волнении моря ящики с приборами (20 кг — МИДы, 30 и 40 кг — ИМ-1 и -2) с корабля на шлюпки и назад по веревочным лестницам-трапам. Это была хорошая тренировка перед атомными испытаниями, где ящиков было намного больше. Запомнилось, как однажды после взрыва всплыла оглушенная белуга длиной с нашу шлюпку, а потом другая поменьше. Но ни той, ни другой нам поймать не удалось. В опытах определялись параметры УВ в условиях, характерных для взрывов в безграничной жидкости. При этом мы сверялись с данными книги Р. Коула «Подводные взрывы», которая надолго стала моей настольной книгой. Мы пробыли в Феодосии больше трех недель и успели посмотреть достопримечательности этого древнего города и, конечно, музей картин известного мариниста Айвазовского.
После возвращения с моря наша группа уехала, а нас с Ю.Ф. Соловьевым оставили консервировать приборы после морских испытаний, чтобы обеспечить их пригодность для последующих измерений. Выполнив эту работу, мы приехали в Симферополь, приобрели билеты и сдали вещи в багаж. Поезд уходил через сутки, а денег у нас осталось десять рублей на двоих. Ю.Ф. Соловьев предложил съездить в Мисхор, где у него жила сестра, занять денег. На троллейбусе мы доехали без билета до Никитского ботанического сада, где сошли по рекомендации кондуктора, которая нас предупредила, что дальше будут ходить контролеры. Было раннее утро, солнце только начало всходить. Мы по холодку прошли Ялту и дальше по берегу до Мисхора. Загорали и фотографировались. Эти фотографии и сейчас напоминают о далекой молодости. Денег мы так и не достали. Сестры дома не было, а с телефонами тогда было еще плохо. Пришлось вернуться в Симферополь без денег. Но мы не пропали. В Крыму мы питались чебуреками, которые стоили 70 копеек, а в поезде нас поила чаем сердобольная проводница. Потом я много раз отдыхал в Крыму и тратил в сотни раз больше денег. Но те первые впечатления. Ласточкино гнездо, роскошные пейзажи санаториев помнятся и теперь.
Дальнейшие исследования и разработки были связаны с подготовкой измерений параметров УВ в условиях взрыва на мелководье, характерных для намеченного взрыва торпеды с атомным зарядом в губе Черная глубиной около 60 метров. Этот заряд испытывался в 1954 году на Семипалатинском полигоне, но взрыва не произошло. Это был единственный отказ, как мне известно, за всю историю полигона. Руководство решило не проводить новых сухопутных испытаний
В мае я некоторое время работал с академиком С.А. Христиановичем, который предложенным им методом коротких волн рассчитывал подводный взрыв вблизи свободной поверхности. Я повторял за ним алгебраические выкладки в поисках ошибок. Иногда это удавалось и я был очень доволен, а Сергей Алексеевич - нет.
Дальнейшая отработка приборов проводилась в в/ч 99795 на острове Валаам на Ладожском озере в июле 1955 года. Определялись параметры УВ в условиях, близких к натурным, когда заряд и приборы располагались на глубине в несколько приведенных радиусов заряда. Нас поселили на бронекатере. Там же мы работали с приборами. Сотрудники лаборатории электронной осциллографии Лев Натанович Гальперин, Виктор Михайлович Борцов, Алексей Георгиевич Фомичев и еще кто-то жили в большой палатке. Они отрабатывали пьезоэлектрические датчики для измерения давления ударных волн в функции времени и новые осциллографические установки ПИД-9 (пьезоэлектрические измерители давления), разработанные на базе ПИД-8 специально для подводных взрывов.
В середине пребывания на Валааме к нам приехал С.А. Христианович. Вдали от городского шума ему легче работалось. Мы освободили для С.А. кормовой кубрик бронекатера, а сами стали жить и работать в носовом. Заканчивали работу поздно вечером, так как были белые ночи. К нам на огонек приходил С.А. с бутылью настойки, кажется, рябиновой, его собственного изготовления. Эти интересные вечера хорошо запомнились, как и сам Валаам, его удивительная природа, громадные сосны на голом граните, которые держались на широко раскинутых корнях, но не очень крепко. В этом я убедился, когда повалил такую сосну натянутым лебедкой тросом.
Наши взрывы, по-видимому, не очень мешали местным жителям, сотрудникам и больным лепрозория и госпиталя. В озере мы не купались, вода и в середине лета была не выше 14°С. Водолаз, осматривавший дно, сказал, что оно устлано мертвой рыбой. На поверхность обычно всплывали лишь оглушенные мальки. Такой характер поражения связан с разрывом пузыря.
Так закончились основные работы по подготовке к ядерному взрыву. Приборы были в большом количестве изготовлены в ОКБ, проведена их отработка на море и в пресном водоеме, рассчитаны установочные данные по методике С.А. Христиановича.
Наши помещения в то время находились на первом этаже 1-го корпуса. Лаборатория Зельманова - под дирекцией, а С.А. - по коридору по пути в столовую. Поэтому я часто встречался с Николаем Николаевичем, иногда он приводил меня в свой кабинет и просил рассказать, как идут дела по подготовке к взрыву, насколько хорошо теория С.А. соответствует эксперименту. При таком порядке общения с сотрудниками без деления на ранги он получал реальную информацию по всем интересующим его вопросам. Однако мое общение с Н.Н. не осталось без внимания, и Леонид Сергеевич Козаченко предупредил меня, что у меня могут быть от этого неприятности. После этого я старался поменьше попадаться на глаза директору.
В то время я меньше смущался при общении с академиками, чем сейчас. Этому способствовала обстановка, сложившаяся в МИФИ и ИХФ. В МИФИ нам преподавали академики и членкоры, принимавшие непосредственное участие в выполнении атомного проекта: Л.А. Арцимович, М.А. Леонтович, М.Д. Миллионщиков, И.В. Обреимов, В.С. Емельянов и др. Многие были Героями Социалистического Труда, лауреатами и ходили с охраной.
В ИХФ я пришел студентом 4-го курса в 1952 году для стажировки и выполнения дипломного проекта по специальности химическая физика. Здесь готовили специалистов для работы на атомных полигонах и предприятиях. Нам читали лекции крупнейшие специалисты: А.Ф. Беляев по физике взрыва, Г.Л. Шнирман по новой аппаратуре для измерения параметров атомных взрывов, которая разрабатывалась в ИХФ. Будущий академик и директор ИХФ АН СССР Виктор Иосифович Гольданский читал теорию атомных столкновений и атомную физику. Будущий академик и директор ИФЗ АН СССР М.А. Садовский подписал мой диплом как председатель аттестационной комиссии. Одновременно мы работали в институтских лабораториях, выбирая их по собственному вкусу. Во взрывной камере 3-го корпуса у профессора А.Ф. Беляева я узнал, как проводятся взрывы конденсированных ВВ, а в 1-м корпусе у профессора Станислава Михайловича Когарко познакомился с исследованиями детонации газовых смесей, которые часто взрывались за окном в перепускных резиновых баллонах. У Раисы Васильевны Колесниковой в комнате напротив я фотографировал горение порошин камерой СКС. Взрывы и горение не вызвали у меня тогда интереса, и я продолжил практику и выполнил дипломную работу под руководством Игоря Николаевича Сливкова на ускорителях во 2-м корпусе. Там разрабатывали ускоритель и готовили команду для челябинской конторы. Как вместо Челябинска я остался в ИХФ, я рассказал вначале.
В августе мы выехали на Северный полигон: на поезде до Мурманска, потом на штабном корабле «Эмба» до бухты Белушья, а дальше в бухту Черная, где к нашему приезду были построены деревянные домики с двухэтажными кроватями в спальнях, а также с помещениями для работы с приборами и обработки результатов измерений. Сотни испытателей из ИХФ и других научных институтов, офицеры во главе с обаятельнейшим, рано ушедшим из жизни Юрием Сергеевичем Яковлевым, - из местной и других частей, морских академий и институтов - заполняли корабли, домики и палатки. Нашу группу механической аппаратуры для подводных измерений укрепили теоретиками из Ленинградской лаборатории ИХФ. Приехали Анатолий Андреевич Гриб, Александр Григорьевич Рябинин, Евгений Иванович Шемякин — теперешний академик. Вместе с нами работали офицеры и вольнонаемные из в/ч 70170. Баррикад Вячеславович Замышляев нынешний академик и генерал, который, кажется, официально командовал нами, Сергей Бобровский, Игорь Михайлович Миронов. Всех трудно упомнить. Академики Н.Н. Семенов, С.А. Христианович, М.А. Садовский оставались в центральном поселке Белушья, где в перерывах между совещаниями ловили красную рыбу - гольца в озерах и охотились.
Наша лаборатория выехала вместе с завлабом И.Л. Зельмановым. В группе ударной волны от лаборатории был Л.С. Козаченко, В.Н. Костюченко, механики Ю.Ф. Соловьев, В.Г. Анохин и я. Загрязненность воды и радиационное излучение из султана и базисной волны определяли Валерий Леонидович Заонегин, Владлен Иванович Гусынин, Ардальон Николаевич Пономарев, Алексей Иванович Петрухин, Владлен Ираклиевич Газелериди, Алексей Михайлович Тихомиров и др. Виктор Львович Тальрозе - теперешний академик, директор Института энергетических проблем химической физики участвовал в этих работах. Он вместе с сотрудниками нашей лаборатории разработал методику измерения радиоактивности проб воды после взрыва. Эти приборы требовали герметизации. Для этого их помещали в презервативы. Испытания, которые проводил Валерий Леонидович Заонегин до отъезда, показали, что их качество не соответствует требованиям. Он закупал презервативы коробками каждую неделю, кажется, по триста штук в аптеке на улице Кирова и подвергал проверке на гидростойкость, отбирая качественные. Один раз я ездил с ним и обратил внимание, что при его приходе кассирша убежала, а потом все сотрудницы аптеки вышли в торговый зал посмотреть на супермена.
Вместе с нами приехал и начальник 1-го отдела института Владимир Никифорович Ржанов, очень общительный и интересный человек, бывший до войны в охране самого Сталина. Будучи заядлым охотником и рыболовом, он привез с собой соответствующие снасти, включая ружье с оптическим прицелом, из которого мы по вечерам, когда уже темнело, в свободное время тренировались в стрельбе в спичку, вылезающую из коробки. В этой забаве с удовольствием принимали участие не только мы - молодежь, но и известные маститые ученые, включая академиков.
В то время звери там были еще не пуганные. В бухте резвились тюлени и моржи. Песцы бегали по помойкам, как собаки, особенно много было водоплавающей дичи. Охота с вертолетов вошла в моду значительно позже, когда я приезжал на второй и третий подводные взрывы. На крутых морских берегах располагались птичьи базары, сплошь занятые птицей. Утки и гуси летали, собираясь в стаи, иногда опускаясь на бесчисленные маленькие озерца. Там мы их иногда стреляли из духового ружья, используя оптический прицел, в который была видна лишь часть птицы в виде серого пятна. Обычно убитые утки висели в холодных прихожих домиков, пока их не набиралось на полное ведро, и тогда начиналось пиршество. Наши механики привезли с собой лавровый лист и другие специи. Я до сих пор помню, какое вкусное получалось блюдо. К сожалению, спирт привезли в бочках из-под керосина. Характерную отрыжку после такой выпивки тоже запомнил на всю жизнь.
Кроме нашего керосинового, на полигоне был и спирт высокого качества. Им заведовал подполковник береговой службы из местной части, забыл, как его звали. Он дослуживал до пенсии - там год шел за три. Каждое утро, заходя к нам, он кричал:
«Подъем, научники! Так вашу ..., рас так». Помню, после взрыва к нам приехали первые женщины машинистки. Их поселили в нашем домике за стеной. В тот раз мы ему шепотом сказали: «Тише, за стеной женщины». Он не растерялся и крикнул своим хриплым, пропитым голосом: «Эй, за стенкой! Беру свои слова обратно». Потом это стало у нас расхожим выражением. Возвращались с кораблей мокрые, уставшие, в обледеневших плащ-палатках (перед взрывом), заходили в его домик, где стояла заветная бочка, и он нам наливал в алюминиевую кружку, чтобы мы не заболели. И действительно, я не помню, чтобы там кто-нибудь жаловался на серьезные недомогания. Обычно они начинались по приезде.
К пирсу прибывали суда с техникой и продовольствием, которое по поздним впечатлениям состояло в основном из сушеной картошки, а это совсем не чипсы. По-моему, я видел, как разгружали торпеду, которую нам предстояло испытывать. Прошел слух, что ее привезли, и мы пришли к причалу. Большой ящик спускали краном с корабля. Командовал разгрузкой старший офицер с двумя большими звездами. Он сильно нервничал и суетился, кричал: «Майна!» и «Вира!», а в итоге ящик опустился ему на ногу и отрубил ступню.
Вокруг эпицентра взрыва были установлены военные корабли, включая эсминцы «Реут», «Гремящий», «Куйбышев», «Карл Либкхнет», тральщики, подводные лодки, гидросамолеты и другая техника. Торпеду подвесили с тральщика. Наша механическая аппаратура была установлена на кораблях и специальных понтонных плотиках, расположенных на различных расстояниях от эпицентра взрыва. Сотни приборов, по несколько штук каждого типа, на специальных подвесках лебедками опускались на различную глубину. Взрыв был проведен в 8 часов утра 21 сентября 1955 года в губе Черная на глубине около 10 м. На время взрыва мы уплывали на штабном корабле «Эмба» в море и оттуда наблюдали взрыв, развитие которого соответствовало опубликованным описаниям и фотографиям американского взрыва у атолла Бикини.
Возвращались после взрыва через эпицентр. Матрос с дозиметром измерял интенсивность облучения на верхней палубе, откуда мы наблюдали за местом взрыва. Внезапно скорость отсчета резко возросла, дозиметр затрещал, как пулемет. Офицеры, имевшие противогазы, начали их надевать, другие бросились в нижние отсеки корабля. Не растерялся И.Л. Зельманов, он подошел к дозиметристу и переключил прибор на меньшую чувствительность. Треск замедлился и все успокоились. В то время допустимая разовая доза составляла около 50 рентген. При взрыве затонули тральщик с подвешенной бомбой и эсминец «Реут», попавший на границу султана. Остальные корабли остались на плаву, хотя и получили некоторые повреждения, особенно подводные лодки, расположенные на расстоянии до 800 м.
Пожарные катера струями воды смывали с кораблей радиоактивные осадки. После этого нам выдали специальные резиновые костюмы и на катерах развезли по кораблям и понтонам, где мы снимали поставленные перед взрывом приборы. На берегу были пункты дезактивации, где нас из шланга обливали водой под давлением, смывая радиоактивную грязь.
После обмера крешеров, обработки результатов измерений, написания отчета и консервации приборов нас перевезли в Белушью столицу Новой земли в то время, а оттуда на «Эмбе» в Мурманск. На Баренцевом море был сильный шторм, волны окатывали верхнюю палубу примерно на высоте пятиэтажного дома, в какой-то момент вышел из строя двигатель. Корабль поставили на якорь. Тогда я по-настоящему осознал морскую пословицу: «Корабль хорош на картине, а море на пляже». В Москве мы были к ноябрьским праздникам.
В 1956 году был проведен большой комплекс модельных исследований в районе Куйбышевской ГЭС, где для моделирования действия взрыва в мелком водоеме был изготовлен бассейн с песчаным дном глубиной 3 м, копирующий водохранилище в масштабе 1:10. Глубина могла уменьшаться путем спуска воды через створки модели плотины. Были измерены параметры ударной волны в воде и воздухе, поверхностные явления и сейсмические колебания грунта при взрывах литых сферических зарядов тротила массой до 100 кг в водоемах разной глубины при различном заглублении заряда. В опытах моделировались и основные механические процессы взрыва в губе Черная.
Начальником экспедиции был Л.С. Козаченко, его замом - В.Н. Родионов. Измерениями в воде руководил я, в грунте - А.Н. Ромашов, в воздухе - В.Н. Костюченко, теоретиков возглавлял Е.И. Шемякин, В.М. Мальцев - тогда дипломник МИФИ - исследовал взаимодействие УВ в воде с плитой из бетона. В.Л. Заонегин измерял поверхностные волны. Группа сотрудников в/ч 13073 из Ленинграда исследовала стойкость макета плотины. Я приехал туда первым и руководил заключенными, строившими лабораторные помещения в зоне за колючей проволокой. Обедал я вместе с ними. Кормили лучше, чем нас на полигонах. За обедом они мне говорили, что их предыдущие начальники, требовавшие от них работу, замурованы в опорах ГЭС.
Осенью в зале президиума АН СССР состоялось награждение сотрудников АН СССР, работавших по атомной проблеме. Запомнилось, что женщины-расчетчицы из вычислительного центра получали более высокие награды, чем мы, непосредственные участники испытаний. Выйдя из президиума, наш коллектив решил отметить это событие. Но момент оказался неудачным. По указанию Н.С. Хрущева началась первая антиалкогольная кампания, которая имела тот же эффект, что и последующие: возрастание масштабов пьянства, грабеж трудящихся, решение экономических проблем государства за деньги населения. Были закрыты пивные и забегаловки, где можно было дешево выпить и закусить за беседой, в кафе запретили спиртные напитки. Они остались в ресторанах по более высокой, чем раньше цене (теперь бы нам те цены и зарплату), поэтому в тот раз таких денег у нас не было, мы купили бутылку и выпили ее втроем без закуски в подворотне на Ленинском проспекте. По-видимому, с той первой антиалкогольной кампании и началось беспробудное пьянство в стране.
Значительным событием института стало получение Н.Н. Семеновым Нобелевской премии. После этого его интерес к атомной проблеме резко снизился. Он выступил с предложением о химизации страны, которое было поддержано Н.С. Хрущевым. Это направление стало главным в работе института. Многие участники испытаний готовились к отъезду в Черноголовку и Новосибирский научный центр. Нас, оставшихся испытателей, объединили под руководством М.А. Садовского в спецсекторе ИХФ, выселили из 1-го корпуса и разместили во вновь построенных 4-м и 5-м корпусах. В 1962 году нас разместили в новом 6-м корпусе вместе с ОКБ. В нем я работаю до сих пор. Лаборатория Б.М. Степанова разместилась в центре Москвы, а потом отделилась от спецсектора в отдельный институт. Когда в 1963 году М.А. Садовский стал директором ИФЗ, он продолжал руководить нами уже в составе спецсектора ИФЗ, его заместителем по спецсектору до 1988 года был Павел Васильевич Кевлишвили. Теперь это Институт динамики геосфер.
В 1957 году я участвовал в измерениях двух атомных взрывов в губе Черная. В обоих опытах на акватории была установлена морская техника, на которой располагались наши приборы. Прибрежный взрыв с тротиловым эквивалентом около 30 кт (физопыт) был проведен на восточном берегу 7 сентября 1957 года. Заряд был установлен на подставке. При взрыве на берегу наблюдались особенно большие уровни радиоактивного загрязнения. При снятии приборов с кораблей приходилось ходить по толстому слою радиоактивной пыли на палубе, выброшенной из воронки. На ее дне копошилось большое количество песцов, пришедших туда погреться. Они выглядели пьяными, падали, вставали, пытались выбраться из воронки, но этого никому не удавалось. Наши корабли после взрыва начали тонуть. Их отбуксировали на мелкое место. Подвески с приборами оказались под килем. При их подъеме рвались тросы на лебедках. Радиоактивная пыль оседала на лицах и с потом стекала на респираторы и попадала в рот. На помощь пришлось звать корабль с водолазом. Эта работа осталась в памяти на всю жизнь.
Подводный взрыв провели 23 октября 1957 года примерно на вдвое большей глубине, чем в 1955 году. Торпеда была выпущена из подводной лодки. Предварительные испытания ее макета без заряда не всегда были удачны. Один раз торпеда выскочила на восточный берег. В опыте все прошло удачно.
На последний, третий, атомный взрыв в 1961 году мы поехали с Алексеем Георгиевичем Фомичевым, начальниками групп механической и пьезоэлектрической аппаратуры без сотрудников. За это нам платили повышенные командировочные - 7 рублей вместо обычных пяти, а проезд и питание были бесплатные. В то время при моей зарплате без степени (135 рублей) это были большие деньги. На десятку можно было провести вечер вдвоем в ресторане. Это тогда было модно. Так отмечали защиты диссертаций, знаменательные даты. Помню, 50-летие И.Л. Зельманова отмечали в Доме композиторов. Он пригласил и меня с В.Н. Костюченко. Там собралась почти вся школа Н.Н. Семенова, а может быть и А.Ф. Иоффе — членкоры и академики. Многие приехали из других городов. Про Ю.Б. Харитона говорили, что он приехал в собственном вагоне. Н.Н. Семенов немного опоздал, снял ботинки и, держа их в руках, по дивану прошел на оставленное для него место на диване.
В тот год проводилось, наверное, рекордное количество взрывов. Поэтому людей не хватало. На этот раз все работы я провел с выделенным мне в помощь капитаном из в/ч 70170 - забыл его фамилию. Взрыв был осуществлен 23 октября 1961 года, ближе к дну водоема, чем предыдущие. В тот год было холодно, и мы объединили жилое помещение с отапливаемой лабораторией, где находились радиоактивные препараты. Поэтому мы не очень любезно встретили правительственную комиссию, в которую, кажется, входил министр В.А. Малышев, а также генералы и адмиралы, ходившие с какой-то проверкой. Однако, увидев нашу работу, нас покинули без замечаний. Впервые были проведены предварительные измерения градиентов скорости звука в бухте, влияющих на затухание ударных волн при взрыве. Я обратил внимание на возможность такого эффекта, анализируя данные своих ранних измерений взрыва шнурового заряда массой около 3 т в Черном море под Севастополем в 1958 году.
В тот год на Северном полигоне было много взрывов. В районе бухты было проведено два надводных взрыва. С материка к нам летели атомные ракеты. Официально нас об этом обычно не оповещали, но каким-то образом это было известно. Хорошо, что наши ракетчики были меткими, а ракеты - надежными. Когда мы приехали после подводного взрыва в Белушью, то стали свидетелями самого мощного воздушного взрыва с тротиловым эквивалентом около 60 Мт, проводившегося в районе пролива Маточкин Шар. День был пасмурный, но все осветилось, а потом раздался гул, длившийся несколько минут, похожий на шум штормового моря. В строении, рядом с которым я стоял, лопнуло стекло, хотя до эпицентра было около 500 км. Это был самый мощный взрыв в мире. После этого переговоры о запрещении испытаний ядерного оружия в воздухе, воде, космосе пошли быстрее. В 1963 году соглашение было подписано. Больше в испытаниях я не участвовал. Пришлось долго восстанавливать пошатнувшееся здоровье.
В период 1954-1961 годов сотрудники ИХФ принимали активное участие в решении комплекса научных и технических проблем, связанных с физикой и механикой подводного взрыва, разработкой методов и аппаратуры для экспериментальных исследований и обеспечения испытаний.
Параметры УВ в воде во всех взрывах регистрировались измерителями давления МИД-3 и поршневыми импульсомерами ИМ-1, ИМ-2, а также пьезоэлектрическими датчиками давления. Прогиб упругой мембраны МИД-3, пропорциональный максимальному давлению, измерялся микрометром по смятию свинцового крешера. Импульс давления определялся по величине деформации медного крешера разогнанным УВ подвижным поршнем прибора ИМ. Механическая аппаратура выпускалась мелкими сериями в ОКБ ИХФ и в ЛИЗе. В процессе испытаний импульсомеры усовершенствовались. Последние конструкции позволяли отдельно измерять прямую УВ и опережающую ее, преломленную в воду, сейсмическую волну. Применение составных поршней позволяло отсечь воздействие кавитации и волны разрежения.
Пьезоэлектрические датчики с чувствительным элементом из турмалина измеряли зависимость давления ударной волны от времени. Регистрация их сигналов проводилась на двухлучевых осциллографических установках ПИД-9М с верхней граничной пропускаемой частотой до 300 кГц, разработанных в Спецсекторе и изготовленных мелкими сериями в ОКБ института специально для этих испытаний. Они были снабжены системой управления от внешней автоматики, внутренней калибровкой, электрометрическими высокоомными предусилителями, входы которых были замкнуты и размыкались через 1 мс после взрыва для защиты от электромагнитного импульса взрыва. Съемка проводилась на вращающуюся барабанную кассету с пленкой, что обеспечивало большую длительность регистрации при высоком временном разрешении, или на фотоаппарат. Запуск осциллографов осуществлялся от мембранных датчиков-упредителей, установленных перед датчиками давления и срабатывающих от воздействия УВ.
Пьезоэлектрическая методика в основном применялась в модельных исследованиях, где требовалось высокое временное разрешение. При атомных взрывах получены лишь отдельные измерения зависимостей давления от времени, которые подтвердили сложный характер волнового поля в воде при взрыве в мелком водоеме. Так как скорость звука в грунте на дне губы Черной была больше скорости звука в воде, на осциллограммах перед фронтом прямой ударной волны регистрировались волны сейсмического происхождения. В 1955 году датчики, среагировав на сейсмическую волну, запустили осциллографы преждевременно и полных записей волнового поля не было получено.
Для запуска осциллографов, кинокамер и другой аппаратуры в спецсекторе под руководством Г.Л. Шнирмана и П.В. Кевлишвили была разработана система автоматического управления испытаниями, которая проводила запуск аппаратуры в заданные моменты времени перед взрывом и ее выключение после взрыва. Она была предварительно отработана при проведении модельных экспериментов.
Комплекс фотографической аппаратуры регистрировал поверхностные явления при взрывах с двух взаимно перпендикулярных направлений камерами АФА-33 с частотой 1 кадр в 2 секунды на пленку шириной 33 см и кинокамерами АКС-1 и -2 на 35-мм пленку. Высокоскоростные камеры СК-2 со скоростью съемки 2500 кадров в секунду - на 10-см пленку. СК-2М, АФА-БАФ, АКС-1 были установлены в бомболюке самолета Ил-28 и регистрировали взрывы сверху. Камера СК-2 была предназначена для регистрации огненного шара и его яркостной температуры за красным фильтром при времени экспозиции кадра около 1 мс в первом опыте. Однако ее светосилы оказалось недостаточно для регистрации огненного шара, но были определены координаты эпицентра взрыва, развитие столба воды и других поверхностных явлений и их параметры. Установкой камер руководили Юрий Андрианович Зацепин и Игорь Александрович Королев на полигоне в Евпатории, откуда самолет летел на Новую Землю.
Выход ударной волны на поверхность воды регистрировался в виде быстро расширяющегося светлого кольца, вызванного кавитацией воды при отражении ударной волны от свободной поверхности. Вслед за этим возникал над поверхностью воды купол в виде столба водяных струй. После этого над куполом появлялось конденсационное облако, состоящее из продуктов взрыва и воды. В результате этих процессов образовывался полый цилиндрический столб воды, обычно называемый султаном, через который выходили продукты взрыва. Они образовывали сверху облако, закрывавшее верхнюю часть султана, содержали продукты деления, капли воды и частицы грунта. При обрушении султана возникали серия гравитационных волн и базисная волна, которые распространялись от центра взрыва. Базисная волна представляет собой вихревое движение плотного облака из брызг воды, содержащего радиоактивные продукты взрыва, которое при расширении поднимается вверх. Через 3—4 минуты базисная волна отрывалась от поверхности воды и сливалась с облаком взрыва. Ветром облако выносилось из района взрыва, при этом из него выпадали осадки в виде дождя и измороси.
Для регистрации поверхностных волн применялись резистивные датчики с регистрацией сигналов на тензостанциях. Количество наблюдаемых поверхностных волн возрастает с расстоянием от эпицентра. Вблизи эпицентра максимальную амплитуду имеет первая волна. На больших расстояниях происходит перегруппировка волн. С увеличением расстояния в этом диапазоне сначала максимальной становится вторая волна, а потом последующие волны.
Параметры воздушных ударных волн измерялись самописцами давления СД с регистрацией на закопченную бумагу, которая вращалась с постоянной скоростью на барабане. Эти волны образуются в результате суперпозиции головной волны, образующейся при подъеме со сверхзвуковой скоростью купола и преломленной из воды в воздух. Интенсивность этих волн сильно зависит от глубины взрыва.
Для регистрации гамма-излучения и радиоактивного загрязнения акватории базисной волной и конденсационным облаком применялся комплекс специальных методик. Полные дозы гамма-излучения за 30-40 часов регистрировались с помощью фотоиндикаторов в различных пунктах опытного поля. Для измерений были разработаны приборы СГР и ДП - автоматические гамма-рентгенометры с логарифмическими шкалами уровней радиации. Эти приборы позволяли регистрировать мощности дозы от 100 до 0,001 Р/сек с максимальной ошибкой, не превышающей 20% во всем диапазоне измеряемых величин, и временным разрешением до 0,005 сек. при регистрации на шлейфный осциллограф и 1,5 сек. при регистрации на потенциометре.
Радиационные процессы измерялись в трех фазах подводного взрыва: из поднимающегося султана, от базисной волны, из области радиоактивного заражения и осадков. Заметная интенсивность излучения в районе взрыва появлялась при подходе газового пузыря к поверхности. Она повышалась по мере выхода продуктов в атмосферу, достигая максимума (при времени около 0,1 сек. в первом опыте), и после подъема облака и падения активности осколков деления быстро снижалась до малых значений.
Анализ данных первого опыта показал, что экранировка излучения стенками султана отсутствовала. В атмосферу выходили практически все осколки деления. Во втором подводном взрыве продукты не прорвали султан и интенсивность излучения из водяного столба была низкой. С приходом базисной волны интенсивность излучения резко повышалась. В обоих опытах базисная волна несла около 10% от полного числа осколков деления. Значительное повышение уровня радиации вызывали радиоактивные осадки. Базисная волна и радиоактивные осадки создавали сильное радиоактивное загрязнение кораблей и побережья губы, и длительное время оно оставалось высоким. На основе проведенных исследований были установлены основные закономерности развития радиационных явлений подводного атомного взрыва. По сравнению с воздушными взрывами радиационные явления растянуты на значительно большее время - до 30 минут, причем уровень радиации в районе взрыва проходит через ряд максимумов сравнимой величины.
Под руководством В.Л. Тальрозе проводились измерения концентрации продуктов деления. Пробы отбирались по заданной временной программе из базисной волны, из выпадающих радиоактивных осадков, а также в воде на различных глубинах и расстояниях от эпицентра в ближней зоне взрыва.
Во втором опыте также определялось полное количество делений при взрыве в заряде по содержанию "Мо" (первичный осколок, образующийся непосредственно при делении) в различных пробах. Чтобы учесть влияние процессов сепарации в ходе распространения продуктов деления при взрыве, в заряд было введено около 10 кг металлического молибдена.
Таким образом, при подводных ядерных взрывах на Северном полигоне при участии сотрудников ИХФ АН СССР были отработаны образцы атомного вооружения для ВМФ. После этого флот стал самым эффективным видом Вооруженных Сил. Были исследованы физические процессы подводных взрывов в мелком водоеме. Определен характер действия подводного взрыва на технику и живые организмы. Разработана и изготовлена аппаратура для обеспечения испытаний.
|
|
 |
