Меридианы сотрудничества

Инициатива ОИЯИ создать Международный линейный коллайдер (ILC) в Дубне широко известна научной общественности. Она поддерживается рядом крупнейших исследовательских центров мира. Недавно поддержку выразил губернатор Московской области Б.В.Громов. Неоднократно положительное отношение к данной инициативе высказывали представители влиятельных государственных структур Российской Федерации. Аргументами в пользу размещения на Дубненской земле ILC, прежде всего, является огромный опыт ОИЯИ по решению сложных научно-технических задач и высокий профессионализм ученых и инженеров. Сегодня мы публикуем интервью нашего корреспондента Надежды КАВАЛЕРОВОЙ с одним из руководителей уникального проекта "сварки взрывом", научным сотрудником Лаборатории ядерных проблем Б.М.САБИРОВЫМ.

Как связаны ваша исследовательская работа - сварка взрывом разных металлов - с проектом ILС и в чем суть этого метода?

Работы по теме ILC в ОИЯИ начаты в 2007 году, но еще за год до этого группы Ю.А.Будагова и Дж.Беллетини в Италии, связанные в течение почти 15 лет совместными исследованиями по физике t-кварков на Тэватроне в США, начали сотрудничать в разработке проектной документации по так называемому криомодулю для ILC.

Поначалу все работы шли в Пизе. В криомодуле, где происходит ускорение электрон-позитронных пучков ускорителя, центральной проблемой оказалось обеспечение непрерывной подачи жидкого гелия из гелиопитающей трубы, изготовленной из нержавеющей стали, в титановый сосуд, в котором "плавает" резонатор, являющийся собственно ускоряющим элементом. Нержавеющая сталь и титан традиционными методами не свариваются. Первыми эту задачу попытались решить японские физики в физическом центре КЕК: они попытались сварить титан и нержавейку с помощью метода фрикционной сварки и метода горячего изостатического давления. Компоненты были сварены, но место соединения оказалось хрупким, как стекло. Это не годилось. Нужен был другой метод.

Идею обратиться в Саров нам подал А.Н.Сисакян. Коллеги из Федерального ядерного центра за решение проблемы взялись - разработали методику сварки взрывом трубчатых деталей и изготовили биметаллический переходник от нержавеющей стали к титану. Уникальность этого достижения в том, что в мире методом взрыва сваривали только плоские детали, изготовление же трубного элемента осуществлено впервые.

Не трудно представить, сколько труда и изобретательности проявили участники проекта, пока не получили нужный результат...

Да, образец был подвержен многократной процедуре охлаждения нагревания: сначала с использованием жидкого азота в диапазоне температур 300оК - 77оК, затем с использованием криокулера в диапазоне 300о - 6оК. После термоциклов проведены тесты на герметичность при вакууме и при давлении, проведены металлографический микроанализ и испытание на прочность соединения на срез.

На снимке Юрия ТУМАНОВА: Ю.А.Будагов (слева) и С.М.Сабиров с первым экземпляром биметаллического образца из материала, присланного из ИНФН.
Результаты всех тестов показали: с помощью сварки взрывом можно получить сварное соединение, обладающее необходимым уровнем прочности и герметичности.

Образец был представлен на международном совещании по ILC во Флоренции в 2006 году и произвел огромное впечатление на присутствующих. Было решено произвести 20 образцов и провести с ними полный цикл тестов во ФНАЛ, ОИЯИ и ИНФН (Национальном институте ядерной физики, Пиза, Италия) и получить результат с большей статистикой. В данный момент эта работа идет полным ходом: в Сарове завершается производство первых 10 биметаллических образцов из материала, присланного из ИНФН.

Достигнутый успех может для проекта ILC иметь "последствия" совершенно исключительного масштаба: по мнению профессора Р.Кепарта, директора программы ILC во ФНАЛ, внедрение в широкомасштабное промышленное производство методики сварки взрывом может сэкономить сотни миллионов долларов в стоимости проекта (где бы он ни реализовался)!

Хочется поблагодарить за помощь и поддержку сотрудничества Дубна - Саров по данной тематике директора ОИЯИ А.Н.Сисакяна, главного инженера Института Г.Д.Ширкова и его заместителя Г.В.Трубникова, директора Федерального центра в Сарове Р.И.Илькаева, его заместителя В.И.Жигалова и руководителя подразделения В.И.Рыбакова.