Респиратор Воробьева

 
Просматривая недавно свои газетные материалы, опубликованные в разное время в разных изданиях, я вспомнил о судьбе человека, которого уже нет с нами, но которого помнят в Дубне. Он много лет проработал в Лаборатории ядерных реакций вместе с академиком Флеровым, который знал его еще по "номерным" городкам, где создавалась атомная бомба. Это был блестящий специалист по физике и инженерии реакторов, лауреат премий, активный изобретатель, ветеран войны, очень добрый и душевно щедрый человек... В последние годы своей жизни, будучи тяжело больным, он все равно не мог обходиться без работы. Его лабораторией стал письменный стол в собственной квартире, но этого было все равно мало, и он изобрел велосипед. В прямом смысле этих слов: по Дубне передвигался на самостоятельно сконструированном трехколесном велосипеде.

В свое время я написал о том, как было сделано изобретение на основе хорошо известного по школьным учебникам физического закона. И о том, как проявили себя в этом изобретении созданные в лаборатории ядерных реакций ядерные фильтры. И о расширении области использования этих самых фильтрующих материалов. А еще о том, как научиться беречь свое время...

Рассказ я назвал "Респиратор Воробьева". Начинался он с краткого "технического задания". Директор лаборатории настаивал: необходимо найти способ использовать ядерные фильтры для защиты органов дыхания людей, работающих в условиях повышенной загрязненности воздуха. Ему не раз довелось бывать в открытых карьерах и видеть, как работают горняки в облаках пыли. Эта пыль вызывает тяжелую болезнь легких – силикоз. Волокнистые фильтры Петрянова-Соколова – хорошая защита, но при повышенной влажности нарушается электростатический эффект, заставляющий частицы прилипать к фильтру, и часть пыли попадает-таки в органы дыхания. Академик Г. Н. Флеров не раз и не два обсуждал с героем нашего рассказа – Евгением Дмитриевичем Воробьевым, начальником сектора и известным изобретателем возможные варианты фильтрующего респиратора, но повторение принципа прямой фильтрации, очень эффективной для волокна, где пористость составляет 80 процентов, для ядерных фильтров, поры которых занимают около одной десятой поверхности, – было вряд ли приемлемо. Попытались использовать очень тонкие пленки, но технология их использования была тогда слишком сложной.

Старый принцип фильтрации явно не работал... А если отказаться от фильтрации вообще? Если воздух будет в замкнутом объеме, ограниченном ядерными фильтрами? Евгений Дмитриевич Воробьев занимался когда-то диффузионным разделением изотопов. И хотя с тех пор прошел не один десяток лет, решено немало вопросов в совсем других, даже не смежных областях науки и техники, – надо же когда пригодились добросовестно проштудированные в свое время основы этой дисциплины, не ограниченные сухим определением энциклопедии (диффузия - взаимное проникновение прикасающихся веществ, являющееся результатом молекулярного движения). Не сработают ли диффузионные принципы в новом респираторе, контуры которого уже забрезжили в воображении?

Евгений Дмитриевич сел за расчеты не выходя из дома. Толщина пленки – 10 микрон. Это путь, который предстоит пройти молекулам газа через поры фильтра. Эквивалентная толщина слоя воздуха – примерно десятая часть миллиметра... Получается, через квадратный метр ядерных фильтров при разности концентраций кислорода внутри фильтра и снаружи в 0,1 процента проходит 0,2 литра кислорода в секунду. Человек вдыхает за минуту около 30 литров воздуха и расходует при этом около 25 кубических сантиметров кислорода в секунду...

Еще и еще проверить расчеты... Так, получается, площадь "искусственного легкого" (как потом окрестят в ЛЯР респиратор Воробьева), должна быть в четверть квадратного метра, а объем газа в нем – около трех литров. Человек вдыхает воздух, усваивая кислород, выделяет углекислый газ. Изменение концентрации кислорода и углекислого газа в искусственном легком создает условия для диффузионного газообмена, поддерживая в "дыхательном мешке" состав воздуха, пригодный для дыхания. В таком режиме поры фильтра не забиваются пылью при любом уровне загрязнения атмосферы, любой влажности воздуха. И внутрь искусственного легкого не могут попасть никакие аэрозоли.

Когда Евгений Дмитриевич проделал все расчеты и понял, что новый принцип фильтрации должен работать, он позвонил в свою группу и попросил сделать "мешок" из ядерных фильтров. Пришел в лабораторию, взял соединительную трубку, подышал через мешок – легко дышится! Не поверил себе. Так во сне бывает, тогда надо себя ущипнуть. Вместе этого попробовал подышать через обычный полиэтиленовый мешок. Не тут-то было!

Очень смущали его на первых порах простота и очевидность решения, не имеющего аналогов в практике применения фильтрующих материалов. Ведь этот принцип знаком абсолютно всем. Кто из нас, засыпая, не натягивал на себя простыню, спасаясь от комариного писка? Не накрывался в детстве с головой, чтобы при свете фонарика прочесть тайком несколько страниц увлекательной книжки? И дышали при этом – не подозревая, конечно, что во многом благодаря диффузионному обмену. Воробьев с улыбкой уточнил, подводя итог моим автобиографическим "изысканиям": процентов 10 воздуха просачивается непосредственно, а остальные 90 – результат диффузии молекул газа.

Почему же никто не придумал этого раньше? А, собственно, этот вопрос можно задавать каждый раз, когда появляется новое, неожиданное решение проблемы. Очевидно, простота решения смутила и высококомпетентных экспертов, которые долго сомневались, прежде чем признать идею Воробьева изобретением. Сомнения рассеивались, стоило каждому подышать через искусственное легкое. Практика – критерий истины! Только через пять лет было выдано положительное решение по заявке изобретателя.

А что потом? Потом – муки внедрения. Кто-то из больших ученых весьма обоснованно подметил, что только в нашей стране существует это противоестественное, если речь заходит о доведении идеи до ума и практики, понятие. Опытные образцы респиратора прошли испытания в аварийно-восстановительных работах на Чернобыльской АЭС. Они обещали стать очень полезными в работе дежурных смен на атомных станциях, в одной из самых "стерильных" отраслей промышленности – микроэлектронике, в исследованиях по биотехнологии... Но возникли проблемы реконструкции ускорительной базы лаборатории, выделения ускорительного времени, многочисленных структурных реорганизаций, контактов с партнерами.

И, конечно, эти мысли немало занимали Евгения Дмитриевича, когда мы встречались и говорили о новых "профессиях" ядерных фильтров. А когда наша беседа возвращалась к респиратору, то меня больше всего поражало то, что всю историю своего изобретения, да и многих других работ, которыми параллельно занимался последние десять лет, он мог восстановить до мельчайших подробностей.

Дело в том, что у Евгения Дмитриевича была система, которая несколько напомнила мне (не по содержанию, но по самому факту своего существования) систему профессора Любищева, описанную Даниилом Граниным. Конечно, повесть о Любищеве Евгений Дмитриевич читал. Но его подход к системе учета времени несколько отличался от любищевского. Сначала тоже делал упор на планирование. Но оказалось, чтобы планы выполнялись, надо быть единоличным хозяином своего времени. А так бывает не всегда. Когда что-то идет не так, как задумано, ухудшается настроение, а это гибельно для любого дела... Значит, важнее наладить учет, анализ времени. Так Евгений Дмитриевич пришел к своим тетрадям, в которых каждый день разложен на две страницы и дела учитываются с точностью до пяти минут. Самое трудное было – ежедневно вести записи. Евгений Дмитриевич даже переделал будильник, чтобы тот каждый час напоминал о тетрадках. Зато он уже мог, не покоряясь "привходящим" обстоятельствам, планомерно добиваться весомых результатов в своей работе. За последние годы только один существенный проблем оказался в записях – когда шла работа над респираторами для Чернобыля. Но, может быть, этот пробел – красноречивее любого "рапорта о трудовой победе"?

Начав свои записи, Евгений Дмитриевич почти сразу увидел, что очень много времени уходит на то, что он называет неопределенными размышлениями. Ну, очень много! А потом оказалось, что именно это время и есть наиболее продуктивное для работы. В результате именно таких размышлений пришла ему в голову мысль о диффузионном респираторе. Здесь, как в калейдоскопе, – вдруг возьмет да и сложится тот единственный образ, который укажет решение сложной задачи. (?) Ну ладно, товарищи физики, не будем спорить: если не образ, то ключевая формула, наконец, парадигма. Правда, мне больше по душе не калейдоскоп, а "магический кристалл" (это если возвращаться к проблеме взаимоотношений науки и искусства).

О системе мы заговорили совсем не случайно, а в связи с организацией творческого труда. Эти вопросы уже давно занимали Воробьева. Как известно, труд ученого с трудом поддается учету. А в социалистические времена принцип распределения материальных благ гласил: от каждого – по способностям, каждому – по труду. И совершенно неожиданно Воробьев предложил перейти от контроля извне, сверху – к самоконтролю. И его система могла стать отлаженным инструментом такого контроля.

О таком тщательном учете времени, который помогает человеку максимально использовать свои возможности, Евгений Дмитриевич рассказал своим коллегам, даже на семинаре опытом делился... Как-то внук тайком от деда срисовал его схему в тетради и попробовал сам вести свои записи. Его школьные дела пошли в гору. В связи с этим лауреат Ленинской и Государственной премий Е. Д. Воробьев говорил мне, что время – категория материальная. Сейчас бы я добавил: и духовная. Учить ценить и понимать время надо с детства. Ведь можно время потратить на жалобы, пересуды и всякую мышиную возню, а можно – на респиратор, который многих спасет от болезни...

И в заключение – свидетельство одного из учеников и почитателей Е.Д., дубненского конструктора Валерия Башевого, который разместил на своем сайте материалы памяти учителя под названием «Забытый русский гений»:
«Евгений Дмитриевич был необычайно скромным человеком, и никогда не рассказывал о своих многочисленных достижениях. Иногда вспоминал только о необычных событиях из личной жизни. Однажды он поведал об одной такой истории, произошедшей в Китайской Народной Республике – по его рисунку, выполненному на обычном листке школьной тетради, китайские (тогда еще!) товарищи за одну ночь построили трехэтажное здание. Во что он и сам не сразу поверил, прибыв утром на строительную площадку.

Евгений Дмитриевич был настоящим гением, трудами которого другие зарабатывали себе звания, награды, привилегии. Но он продолжал творить, не обращая на это внимания и никому не завидуя. И этому достоинству можно было у него поучиться. Он просто отдавал людям то, что дано было ему Богом с такой щедростью».

Дубна, октябрь 2010.