Возвращаясь к напечатанному

"Алроса" - Дубна: первые испытания

Будем надеяться, что "продолжение следует...", - и мы еще не раз вернемся к этой теме, не только много обещающей, но и немало дающей - тем, кто еще не разуверился в "плодах светоносной науки". Так, вслед за средневековыми учеными, называл приложения фундаментальных знаний Георгий Николаевич Флеров, горячий сторонник и поборник прикладных исследований. Этот абзац завершал наш материал "Меченые нейтроны: поиск в недрах земли и на морском дне", опубликованный 8 мая этого года. Надежды оправдались. Продолжение, действительно, следует.

Как сообщила недавно пресс-служба Российской корпорации нанотехнологий, сейчас проектная компания РОСНАНО "Нейтронные технологии" по заказу АК "Алроса" разработала методику, позволяющую находить крупные алмазы в кимберлитовой породе без ее разрушения.

Для демонстрации возможности нахождения алмазов с помощью технологии быстрых меченых нейтронов, говорится в сообщении, "Алроса" передала 50 кг образцов кимберлита, а также ряд имитаторов алмазов. В результате была разработана установка для автоматического определения алмазов массой от пяти карат. Это дает возможность осуществить селекцию кимберлитовой руды и определить куски породы, содержащие крупные алмазы до стадии дробления.

Отмечается, что в настоящее время промышленная добыча алмазов сводится к дроблению и перемалыванию кимберлитовой породы до размера мелкого песка. Основным недостатком такого процесса является то, что при дроблении могут быть разрушены наиболее ценные крупные алмазы, массой от 5 карат и выше.

Исследования, выполненные компанией "Нейтронные технологии" по заказу АК "Алроса", показали, что использование быстрых меченых нейтронов дает возможность обнаруживать крупные алмазы в кимберлитовой породе без ее разрушения до стадии дробления.

Суть технологии состоит в облучении объекта досмотра быстрыми нейтронами с энергией 14 МэВ, в результате чего он начинает излучать гамма-кванты с энергиями 1-10 МэВ. Это "свечение" индивидуально для каждого элемента и именно по характеру спектра гамма-квантов можно определить элементный состав вещества, в частности найти алмаз, состоящий из углерода, в куске породы. Важное преимущество предложенного метода состоит в том, что можно определить трехмерное положение искомого вещества. То есть не только сказать, что в куске породы есть крупный алмаз, но и определить, в каком месте он расположен.

А теперь некоторые детали от непосредственных участников испытаний. Этим летом в адрес компании "Нейтронные технологии" была доставлена увесистая посылка из Якутска. По этому поводу Михаил Сапожников, с которым мы постоянно поддерживали контакт, в телеграфном стиле сообщил: "Алроса" передала нам 50 кг кимберлита. Выглядело это как набор из 33 булыжников (см. фото). Мы эти булыжники облучили, и в одном из них, в образце N17, нашли значительное превышение углерода. Составили об этом акт (прилагается):

В период с 11 по 20 июня 2013 года на нейтронной установке, использующей метод меченых нейтронов, были досмотрены 33 образца кимберлита со склада рудника "Мир". Условия досмотра следующие:

Расстояние размещения образцов 20-24 см от нейтронного генератора.

Интенсивность нейтронного генератора 6,6 х 10⁷ н/с.

Использовалось 5 гамма-детекторов.

Время каждой экспозиции 30 минут.

Образцы кимберлита пронумерованы числами от 1 до 33, на каждый образец прикреплена этикетка с соответствующим номером.

По результатам обработки набранных данных во всех образцах кимберлита, кроме 17-го, повышенного содержания углерода обнаружено не было. Под повышенным содержанием понимается локальное превышение содержания углерода более чем на 3 стандартных отклонения над средним по образцу. В образце N17 обнаружено превышение содержания углерода более чем на 3  (сигма). Для подтверждения результатов образец N17 был дополнительно облучен еще с 5 ракурсов. Ракурсы облучения примерно соответствуют граням куба, в который вписан образец. На 5 ракурсах из 6 обнаружено превышение локального содержания углерода над средним по образцу, причем величина превышения для разных ракурсов составила от 3,3 до 5 . На 3 ракурсах розовой краской отмечены точки, соответствующие местам с превышением содержания углерода.

Образец N17 дополнительно упакован в пакет с маркировкой.

Исследование образцов проводил начальник отдела программистов Ю.Н.Рогов.

Когда результаты первых испытаний стали известны заказчикам и 17-й образец действительно оказался вместилищем драгоценных кристаллов, Сапожников получил очередное письмо от своего партнера Никитина:

М.Г., внутри нашли 2 алмаза диаметром по 6-7 мм (1-1,5 карата) и, видимо, был третий поменьше, но в доводке не стали растворять в кислоте, а сначала попробовали разрушить молоточком - не получилось, шарахнули слесарной кувалдой - и то ли раздробили кристаллы, то ли они такие и были из-за поликристаллического строения алмазов, но главное, что они там были и их нашли. Все, что осталось от куска N17, ...сдали в копилку обогатительной фабрики. У фабричного контролера была мыльница прошлого века, поэтому фото такие некачественные, но хоть что-то видно.

...Я попробую протолкнуть наш проект через конкурс инноваций и, если согласны, включу вас в заявку на конкурс. Если дело выгорит, будет премия, на которую вы сможете заказать ресторанчик дома ученых для всех своих сотрудников на Новый 2014 год.

Евгений МОЛЧАНОВ