| by Zdzisław Jankiewicz | No comments

Uwagi do artykułu gen. dyw. Franciszka Puchały ”Broń radiacyjna kontra lasery w WAT”

(Na podstawie poniższego materiału powstała publikacja w Sprawy Nauki pt. Jak to było z bronią radiacyjną w WAT – http://www.sprawynauki.edu.pl/archiwum/dzialy-wyd-elektron/298-wspomnienia-el/4315-jak-to-bylo-z-bronia-radiacyjna-w-wat)

W kilku miejscach polemicznie odniósłbym się do tez i wniosków sformułowanych w artykule gen. dyw. dr Franciszka Puchały pt. „Broń radiacyjna kontra lasery w Wojskowej Akademii Technicznej. Raport ppłk. Puzewicza do gen. Urbanowicza”. Obecnie odniosę się do trzech.

I. Konflikt z Komendantem WAT gen. Michałem Owczynnikowem

Michał Owczynnikow był oficerem wojsk ZSSR, miał stopień naukowy kandydata nauk technicznych (odpowiednik doktora) i tytuł docenta. Od 1962 profesor nadzwyczajny. W WAT był od 1951 jako Szef Oddziału Naukowego, a następnie od 1954 r. jako  Zastępca Komendanta WAT ds. Szkolenia i Nauki. Komendantem WAT został w 1956, gdy w trakcie protestów robotniczych w Poznaniu i Warszawie (FSO, Politechnika Warszawska) w czasie wiecu zorganizowanego przez młodszą kadrę oficerską WAT żądającą  opuszczenia Wojska Polskiego przez oficerów ZSRR, przyłączył się do tego wiecu i opanował istniejące emocje.  

Jeszcze jako zastępca Komendanta WAT starał się organizować na uczelnianym szczeblu prace badawcze, angażując i włączając do nich różne jej komórki organizcyjne: fakultety (wydziały), katedry, a nawet zakłady. Z. Kazimierski w książce „Wojskowa Akademia Techniczna w latach 1951 – 2001” podaje (str.157) konstrukcje przepraw mostowych jako przykład organizowanych i realizowanych wtedy prac badawczych. 

Ze swojej strony mogę przypomnieć udział naszego zakładu (Miernictwa Radiotechnicznego) w budowie infrastruktury i w pomiarach parametrów wystrzeliwanych rakiet na paliwo stałe. Były to odpowiedniki rakiet podobnych do powszechnie w wojsku znanych „katiusz”. Moim zadaniem był pomiar prędkości rakiety w chwili opuszczania wyrzutni. Wiem również, że była próba umieszczenia na pokładzie rakiety nadajnika mikrofalowego i odbioru w trakcie lotu rakiety jego sygnałów. Wykonawcą tej części była Katedra Radiolokacji Fakultetu Łączności. Pisząc o tym pokazuję, że Komendant realizował pewne zadania, wykorzystując do ich wykonania różne, nawet dość odlegle od głównego wykonawcy, specjalności i jednostki organizacyjne uczelni. 

Powracając do laserów, mam wrażenie, że w Polsce nieco naśladowano drogę, jaką przeszła ta technika w USA. Tam, nim jeszcze powstał pierwszy laser, jeden z pierwszych uczestników badań w tym zakresie, Gordon Gold, zaproponował Departamentowi Stanu USA zbudowanie urządzenia wysyłającego „promienie śmierci”. O dziwo, zamiast 300 tysięcy dolarów (tyle chciał) otrzymał na ten cel równy milion. Pierwszy laser zbudował kto inny, nie on, ale nie o to chodzi. To pokazuje, że sam fakt chęci posiadania takich promieni istniał. Czy gen. M. Owczynnikow o tym mógł wiedzieć? Sądzę, że tak. Lata 60. to okres „zimnej wojny” i czaswzmożonej  penetracji wywiadowczej nauki. Jeżeli o tym wiedział, to powodzenie Katedr Urządzeń Mikrofalowych i Podstaw Radiotechniki w uruchomieniu i budowie pierwszych laserów w WAT mogło spowodować jego zainteresowanie się możliwością podjęcia badań będących kopią prac amerykańskich. Nie wiedział (my też), czy i na ile w USA pomysł ten został zarzucony.

Byłem świadkiem bardzo częstych i długotrwałych wizyt Komendanta WAT w Katedrze Podstaw Radiotechniki i jego rozmów z Szefem Katedry Zbigniewem  Puzewiczem. Do porozumienia, by włączyła się do tej tematyki cała katedra, raczej nie doszło. Warto spróbować zastanowić się dlaczego? Myślę, że na drodze stanęły względy osobowościowe. Wiadomo, że na czele nowego, pewnie rozszerzonego zespołu wykonawców stałby Komendant. On reprezentowałby WAT w MON i na zewnątrz, a wszystkie działania byłyby głęboko utajnione. Dla reszty zespołu pozostałaby jedynie ciężka praca i nic więcej, co dla mojego szefa, było nie do przyjęcia. 

W rezultacie Komendant WAT powołał oddzielny, na razie nieliczny zespół, na którego czele postawił Mieczysława Piotrowskiego, jednego członków zespołu budującego w Katedrze lasery, współpracownika i bliskiego przyjaciela Z. Puzewicza. O ile wiem, nikt inny z katedry razem z M. Piotrowskim do tego zespołu nie poszedł. Nie zabrano tam także ważnego sprzętu, gdyż jeszcze go nie było. W wyniku tych działań w budynku byłej straży pożarnej WAT rozpoczęto remont i owiane tajemnicą prace nad, jak mówiono, bronią laserową.  

Nie trwało to długo. Wkrótce gen. M. Owczynnikow odszedł z WAT, a nowym Komendantem został gen. S. Kaliski. Z WAT odszedł także Mieczysław Piotrowski. Powiadano, że Zbyszek nie mógł mu darować przyjęcia propozycji utworzenia zespołu laserowego u Komendanta Owczynnikowa. Taki los.

Nie byłem zwolennikiem prowadzenia wtedy tego typu prac w Polsce. Nie ten etap rozwoju techniki laserowej oraz ogólnego poziomu naszych krajowych technologii.

Jednak stwierdzenie zawarte w artykule gen. Puchały, że „działania gen. Owczynnikowa, motywowane było potrzebą skupienia badań nad iluzoryczną – jak się wkrótce okazało – bronią radiacyjną”, jest zaprzeczeniem faktu przekonania opinii publicznej całego świata i przestraszenia ZSRR przez prezydenta Reagana, że broń taką USA posiada (słynna SDI i wojny gwiezdne z użyciem laserów rentgenowskich Edwarda Tellera) oraz prowadzenia obecnie prac (także w Polsce) o tej tematyce. 

Wszyscy wiemy (z dostępnych przekazów), o niebezpieczeństwie, jakie niesie dla wzroku pilotów oświetlanie samolotów zielonym promieniowaniem pointerów (wskaźników) laserowych, a przecież są to „zabawki” w porównaniu z możliwościami, jakimi dysponuje współczesna technika laserowa.   

Powracając do poprzedniego wątku, dr Puzewicz wraz z odejściem gen. Owczynnikowa nie pozbył się, tak swoiście rozumianej, konkurencji. Nowego Komendanta WAT (gen. Kaliskiego) urzekła inna możliwość zastosowań laserów. Też była związana z pomysłami tego samego uczonego z USA – Gordona Golda. Chodziło o laserową syntezę termojądrową. W 1968 r. gen. Kaliski utworzył nowy zespół pod nazwą „Lasery dużej mocy i energii”, by w tym samym miejscu (budynek po byłej straży pożarnej WAT) rozpoczął on budowę urządzeń do badań nad laserową fuzją lekkich jąder. Na kierownika tego zespołu wyznaczył mnie, ale to zdarzenie już opisałem w poprzednim tekście.

Jest jeszcze jeden ciekawy wątek, który wynika wprost z załączonego do artykułu gen. F. Puchały tekstu raportu Szefa Katedry Podstaw Radiotechniki do Szefa Głównego Zarządu Politycznego WP gen. dyw. Józefa Urbanowicza. W dwóch miejscach powołuje się on na poparcie zastępców komendanta WAT. Zastępcą Komendanta ds. naukowych w tym czasie był (już  od 1966 r. generał brygady) prof. Sylwester Kaliski. Raport Z. Puzewicza był na rękę Kaliskiemu. Nie było wątpliwości, że Komendantem WAT po odejściu M. Owczynnikowa zostanie właśnie on. Jeżeli to była taka misterna gra obydwu, a może nawet więcej osób, to wspomniany raport nie był znów tak bardzo niebezpieczny dla Puzewicza, jak to sugeruje gen. Puchała. Wtedy era dominacji oficerów radzieckich w WP już minęła, w WAT w szczególności.

Znając dobrze wszystkie realia, jeszcze jedna rzecz jest dla mnie wątpliwa. Dlaczego raport do GZP dostarczył ppłk Tadeusz Machowski? Znałem dobrze Tadeusza. Nie należał do PZPR. Był człowiekiem niezwykle ostrożnym, nieangażującym się w jakiekolwiek tego typu działania. Z drugiej strony muszę przyznać, iż był bardzo silnie związany z Puzewiczem. To do niego należy powiedzenie, że razem ze Zbyszkiem gotowy jest polecieć w kosmos, bo jest stuprocentowa pewność, że powrócą. 

Gdyby poproszono mnie o wytypowanie posłańca z tym raportem do GZP, Tadeusza Machowskiego wymieniłbym na końcu lub nie wymieniłbym wcale. Dlaczego nie zrobił tego sam Puzewicz? Musi istnieć racjonalne wytłumaczenie tego faktu, jeżeli jest on prawdziwy. Właśnie. Zabawiając się w Sherlocka Holmesa, można by dojść do zupełnie odmiennych wniosków. Nie będę jednak tego robił.

Na marginesie pragnę dodać, że w 1967 r. T. Machowski i M. Piotrowski nie byli doktorami, jak to wynika z artykułu gen. Puchały.

II. Badania prof. S. Kaliskiego w zakresie broni termojądrowej.

Na początku ustalmy terminologię. Pan Generał używa w swoim artykule nazwy „broń termojądrowa”. Pozwolę sobie sięgnąć po definicję tego pojęcia do Internetu:

  1. „Broń termojądrowa, broń wodorowa, rodzaj broni jądrowej, w której wykorzystuje się energię wydzielaną podczas syntezy jąder lekkich izotopów wodoru”.
  2. „Broń termojądrowa «broń, której działanie oparte jest na wyzyskaniu energii wydzielającej się podczas reakcji syntezy jąder lekkich pierwiastków w bardzo wysokich temperaturach»

Nie ma wątpliwości, mówimy o broni, w której energię otrzymujemy w wyniku syntezy (połączenia) jąder lekkich pierwiastków, np. wodoru i jego izotopów w bardzo wysokich temperaturach. Wyjaśnijmy, że bardzo wysokie temperatury są niezbędne do tego, by jądrom tych pierwiastków nadać tak wielkie prędkości ruchu cieplnego, aby ich pęd był w stanie pokonać siły odpychające (siły Coulomba) towarzyszące zbliżaniu się do siebie ładunków elektrycznych o jednakowych znakach (jądra wszystkich pierwiastków mają ładunek elektryczny dodatni).

W takim razie pan gen. Puchała mówi o znanej powszechnie tzw. „bombie wodorowej – bombie H”. Powstała ona (pierwszy eksperymentalny wybuch – w listopadzie 1952) z połączenia tzw. „bomby atomowej – bomby A” z wodorem (jego izotopami), czyli paliwa do uzyskania dodatkowej energii z termojądrowej syntezy. Bomba atomowa (bomba A) stanowi w tym połączeniu coś w rodzaju zapalnika. W centrum jej wybuchu powstaje tak wysoka temperatura, że możliwe stają się połączenia (synteza) jąder atomów wodoru i wielokrotne (500 razy w pierwszych eksperymentach) powiększenie energii tj. siły wybuchu tej bomby. 

Wprowadziliśmy tu nowe pojęcie energii jądrowej, nazwanej „atomową”. Powstaje ona w wyniku „rozpadu (podziału) jąder” pierwiastków bardzo dużych (ciężkich), a w szczególności ich niestabilnych izotopów (np. 235U). Rozpad (podział) jądra może zachodzić samoczynnie lub być spowodowany trafieniem w jądro neutronem.  Proces ten nie napotyka na takie przeszkody jak w przypadku syntezy, bowiem neutron jest neutralny, nie niesie z sobą dodatniego ładunku elektrycznego i w związku z tym nie jest przez jądro elektrostatycznie odpychany. Urządzenia wytwarzające energię jądrową rozpadu są z tego powodu łatwe do zbudowania. Rozpadające się jądra wyrzucają co najmniej dwa neutrony, które mogą powodować rozpad kolejnych jąder, które napotkają na swej drodze. Jeżeli objętość (masa) materiału rozszczepialnego jest dostatecznie duża, przekracza tzw. „masę krytyczną”, powyżej opisany proces prowadzi do „reakcji łańcuchowej”,  w czasie której rozpadają się wszystkie ciężkie jądra, wyzwalając energię, której doświadczyli w 1945 r. mieszkańcy Hiroszimy i Nagasaki. 

Mówiąc więc o energii jądrowej, powinniśmy rozróżniać dwa jej rodzaje:

 – Energia atomowa pochodząca z  rozpadu jąder ciężkich. „Reakcja łańcuchowa” zachodzi w stosunkowo dużej masie materiału rozszczepialnego (większej od masy krytycznej) i niekontrolowana musi mieć charakter niszczący, wybuchowy. Tak zbudowane są bomby A.
Potrafimy ograniczać liczbę rozpadających się jąder poprzez wychwytywanie emitowanych neutronów i tak budowane są np. jądrowe reaktory wykorzystywane pokojowo, np. w elektrowniach jądrowych.

 – Energia termojądrowa pochodząca z syntezy jąder wodoru (jego izotopów). Tu nie istnieje pojęcie masy krytycznej. Reakcja syntezy może zajść w dowolnie małej objętości (małej masie) reagentów. Jednak do tego, aby synteza zaszła, konieczne jest podgrzanie wodoru do bardzo wysokiej, sięgającej milionów stopni, temperatury.
Jak dotąd, istnieje tylko jeden sposób realizacji tego celu: „Bomba A”, a ponieważ ma ona charakter niszczący, wybuchowy, to związana z nią synteza, ma tym bardziej taki charakter, jest „Bombą H”.

Nauka, technika jak dotąd nie potrafi wytworzyć tak ogromnych temperatur, by w bardzo małych objętościach wodoru (jego izotopów), doprowadzić do bezpiecznej łańcuchowej reakcji syntezy ich jąder. To warunek konieczny do kontroli reakcji syntezy. Jest niezbędny do pokojowego wykorzystania wytwarzanej w tym procesie energii. 

Jako jedną z obiecujących metod wytypowano nagrzewanie laserowe. W Polsce zajmował się tą techniką Kaliski oraz utworzone przez niego i z nim współpracujące zespoły badawcze. W latach 1968–1973 w zespole Laserów Dużej Mocy i Energii zbudowany został dwukanałowy zestaw laserowy na szkle domieszkowanym neodymem, emitujący impulsy o czasie trwania ok. 2,5 ns (nanosekundy tj. miliardowych części sekundy) i energii przekraczającej 10 dżuli (moc szczytowa większa od 30 GW – gigawatów). To w trakcie oddziaływania tego impulsu na tarcze z lekkich pierwiastków wykryte zostały neutrony charakterystyczne dla syntezy termojądrowej. Poświęcona jest temu publikacja naukowa1. Nie wiem jednak, skąd i z jakiej racji Pan Generał sugeruje udział w tym eksperymencie specjalistów z IBJ (Instytutu Badań Jądrowych) konstruujących dla prof. Kaliskiego tzw. urządzenie FOKUS”. W tym eksperymencie żadnego „Focusa” nie było. Na poparcie tego faktu przytaczam z artykułu odpowiedni fragment tekstu str. 128:

„The results of the present paper constitute a starting point for further research work into the laser-focus system, the laser-cumulation-compression system, etc.”  

W 1973 r. prace w zakresie Laser-Focus są dopiero zapowiadane. Na pewno żadne tego typu eksperymenty nie były jeszcze wtedy prowadzone. Jeżeli istnieje w tym czasie jakakolwiek dotycząca ich naukowa publikacja, to chętnie bym się z nią zapoznał. Jeżeli nie, to może warto byłoby sprostować nieprawdziwe doniesienia. Zwracam się z tym apelem do Pana Generała. Do zagadnienia eksperymentów laser – fokus powrócę jeszcze w cz. III tego cyklu.

Drugi z zapowiadanych tematów „laser-wybuch” był realizowany. Taki referat był wygłoszony na VIII International Conference on Laser Plasma Fusion w Ryni – maj 1975 i opublikowany2.  

W obydwu podanych tu publikacjach podaję pełne składy autorskie. Wyczerpują one listę nazwisk, które merytorycznie uczestniczyły w badaniach nad laserową syntezą termojądrową w latach 1968-1975. 

Do wyjaśnienia pozostaje jeszcze problem kompresji materiału biorącego udział w syntezie. Dlaczego jest niezbędna? Nie wiadomo, czy nie jest kluczowa, czy nie zadecydowała o niepowodzeniu programu fuzji laserowej.

Chodzi o to, że nagrzewana plazma (stan, jaki przyjmuje materia w bardzo wysokich temperaturach) ekspanduje, powiększa swoją objętość, co jednocześnie prowadzi do zmniejszania się jej gęstości. To zmniejsza szanse na zajście aktów syntezy.  Aby temu przeciwdziałać, nie należy dopuszczać do rozprzestrzeniania się plazmy  czyli ją ściskać. W eksperymentach syntezy laserowej prowadzonych w Livermoore, tę rolę miało spełniać koncentryczne, wielokierunkowe oświetlenie tarczy i ściskanie jej, wykorzystując pęd fotonów. 

Profesor Kaliski, na początkowym etapie badań, zaproponował połączenie nagrzewania tarczy promieniowaniem laserowym z jej wybuchową, koncentryczną  kompresją3. Pierwsze eksperymenty opisane zostały właśnie tutaj4. 

Zgadzam się tu ze zdaniem Pana gen. Puchały, że nasze eksperymenty wykonane w 1973 r. nie były porównywalne z prowadzonymi na świecie, szczególnie w USA. Na badania równorzędne ze światowymi nie było nas nigdy stać, przede wszystkim technologicznie, ale także finansowo. To dlatego, gdy prof. Kaliski został Ministrem Nauki, Szkolnictwa Wyższego i Techniki, odmówiłem przejścia w 1975 r. do tworzonego wtedy Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Syntezy i pozostałem w WAT.

Przepraszam za zdecydowanie zbyt długi i bardzo elementarny opis, ale chcę, aby było zrozumiałe postępowanie prof. Kaliskiego. 

Jeżeli pojawiające się informacje sugerowały, że gen. Kaliski myślał o konstruowaniu broni termojądrowej, jak pisze Pan gen. Puchała, to zdecydowanie są to plotki. Wszystkie prace związane z syntezą laserową wraz z prekompresją wybuchową dotyczyły kontrolowanej syntezy termojądrowej, a więc jej pokojowego wykorzystania. 

Był jednak taki czas, gdy prof. Kaliski myślał o broni jądrowej, ale nie termojądrowej, a atomowej związanej z rozpadem ciężkich jąder. Widziałem plansze dotyczące tego zagadnienia przygotowane na wyjazd do, tak sądzę, E. Gierka. Napisaliśmy o tym równo dziesięć lat temu w Posłowiu do książki Zygmunta Kazimierskiego „Wojskowa Akademia Techniczna w latach 1951-2001”. Przytaczam w całości zawarty tam fragment dotyczący tego zagadnienia (str. 340):

„Jak już jesteśmy przy omawianiu najbardziej rozpoznawalnej osobowości Akademii, prof. S. Kaliskiego, nie sposób pomijać wątku sensacyjnego tzn. jego zainteresowań  bronią atomową. Autor historii WAT tak jakby potwierdzał sensacyjne doniesienia prasowe. Czy słusznie? Mamy przekonanie, że znane były na tyle zainteresowania Profesora i jego warsztat badawczy, by do sprawy tej podejść mniej sensacyjnie, a bardziej racjonalnie. Prof. S. Kaliski zajmował się także techniką sterowanych wybuchów, a w tym wybuchową, koncentryczną kompresją materii. To jego pomysłem było skojarzenie w eksperymentach syntezy termojądrowej wstępnej wybuchowej kompresji tarczy deuterowo-trytowej przed oddziaływaniem na nią promieniowania laserowego. Taki referat był prezentowany na wspomnianej już konferencji w Ryni w 1973 r.5 Taki sam zabieg, zgodnie z pomysłem prof. S. Kaliskiego, można było wykorzystać w przypadku bomby atomowej. W klasycznej jej odmianie, jak wiadomo, do łańcuchowej reakcji rozpadu atomów, doprowadza się przekraczając masę krytyczną materiału rozszczepialnego. Stosując koncentryczną wybuchową kompresję, przy odpowiednio dużych naciskach można przekroczyć nie masę, a gęstość krytyczną i w ten sposób doprowadzić do wybuchu jądrowego. Zgodnie z tą koncepcją, w powyższy sposób można by konstruować bomby małych rozmiarów i o mniejszej sile wybuchu, jeżeli tylko za pomocą wybuchowej kompresji potrafilibyśmy wystarczająco powiększyć gęstość materiału. Niewątpliwie Prof. S. Kaliski przeprowadził stosowne obliczenia i oceny, chociaż pomysł, co było już podkreślone, pozostał zawsze w sferze rozważań teoretycznych.”

Proszę nie pytać mnie, czy pomysł ten miał szanse realizacji. Nie wiem, nie znam się na tym. Jednak spowodowanie reakcji łańcuchowej przez skrócenie drogi swobodnej neutronu w ściskanym wybuchowo materiale rozszczepialnym jest logicznie możliwe. Natomiast wywołanie tą drogą reakcji syntezy – nie. 

Prof. Kaliski był dobrym fizykiem i sugerowanie, że metodą wybuchową zamierzał doprowadzić do inicjacji reakcji syntezy w  Bombie H, jest zaprzeczeniem jego inteligencji.

III. Eksperymenty laser – plazma focus

W piśmiennictwie dotyczącym badań w zakresie laserowej syntezy termojądrowej w Polsce spotykamy powtarzające się informacje o uzyskaniu przez prof. Kaliskiego w 1973 r. neutronów syntezy „w tzw. eksperymencie laser – focus”. Pan gen. Puchała, aczkolwiek w swojej publikacji nie używa konkretnie tego zwrotu, pośrednio tą wersję potwierdza, kreując nieprawdziwych autorów tej pracy. Przytoczmy stosowny fragment artykułu pana generała:

„Wykorzystując dorobek Instytutu Elektroniki Kwantowej w dziedzinie laserów dużej mocy, w czerwcu 1973 r. przeprowadzono wspólny eksperyment tych zespołów oraz IEK i Instytutu Badań Jądrowych w Świerku. W jego wyniku po raz pierwszy w Polsce uzyskano neutrony z plazmy wytworzonej laserem”.

Jedynie końcowe zdania jest prawdziwe. Powstała publikacja w 1973 r. opisująca otrzymanie neutronów z plazmy wytworzonej impulsem laserowym6. W składzie autorskim tego artykułu nie ma jednak ani jednego pracownika IBJ. Skąd więc skojarzenie, że był to eksperyment wspólny. Pan gen. Puchała dodatkowo sugeruje, jakoby w tym celu wykorzystano istniejący dorobek IEK w zakresie laserów dużej mocy. To znów nieporozumienie. Nie było w IEK takiego dorobku, jaki był wymagany do przeprowadzenia eksperymentów opisanych w artykule. Laser tam opisany powstał w Zespole III „Laserów Dużej Mocy i Energii” w okresie 1968 – 1973. Celem utworzenia tego zespołu (rok 1968) była budowa takich właśnie specjalnych laserów przeznaczonych do prowadzenia doświadczeń nad laserową syntezą termojądrową.

Chociaż zespół III organizacyjnie był w składzie IEK, merytorycznie podlegał Komendantowi WAT (gen. S. Kaliskiemu) i był przez niego finansowany. Proszę o zwrócenie uwagi, że w składzie autorskim pracy jest nazwisko prof. Kaliskiego (to oczywiste) nie ma zaś nikogo (łącznie z komendantem instytutu) z IEK, nienależącego do zespołu III. Oznacza to (też oczywiste), że w opracowaniu tego systemu i prowadzonych eksperymentach, nikt spoza tego zespołu, merytorycznie nie uczestniczył.

System laserowy (była to struktura wieloelementowa i złożona, a nie pojedynczy laser) użyty w tych eksperymentach odbiegał zasadniczo od laserów istniejących wtedy w IEK. W żaden sposób nie da się znaleźć podobieństwa pomiędzy układami istniejącymi np. do celów wojskowych, a systemem wykorzystywanym przez prof. Kaliskiego w eksperymentach laserowej fuzji. Innymi słowy, laserowy system wykorzystany do eksperymentu, w ramach którego prof. Kaliski otrzymał neutrony syntezy, powstał wyłącznie z jego inicjatywy i w zespole, który on powołał do życia.

Powróćmy jednak do sprawy „Focusa”. Jest początek lat 70. W budowanych wtedy w WAT obiektach dla zespołów zajmujących się syntezą termojądrową prof. Kaliski zarządza  budowę urządzenia typu „F” – Focus o energii 150 kJ. Montowany on jest w skrajnym pomieszczeniu budynku „L” – Laserowym. Reszta pomieszczeń tego budynku przeznaczona jest dla czterokanałowego systemu laserowego na szkle domieszkowanym neodymem. Budowa poszczególnych elementów tego zestawu odbywa się równolegle z wykonywaniem prac budowlanych i wyposażeniowych budynku. Całość budowy budynku „L” i jego wyposażenia oddana jest pod mój nadzór (kierownika Zespołu laserów dużej mocy i energii). 

Urządzenie „F” wykonywane jest we współpracy z IBJ. Personalnie jego budową kieruje pracownik IBJ dr inż. A. Jerzykiewicz. Fokus o znacznie większej, sięgającej 1MJ energii, jest planowany do wykonania w terminie późniejszym. Miejscem jego zamontowania ma być wysoki budynek oznaczony kryptonimem „Hala”.

Szeroko zakrojone prace budowlane i powoływane zespoły specjalistów wskazują na zamiar rozszerzenia zakresu badań przez prof. Kaliskiego. Nie zamierza  ograniczać się wyłącznie do laserowego nagrzewania plazmy. Wysokotemperaturową plazmę można wytworzyć i magnetycznie ograniczyć jej rozprzestrzenianie się metodami czysto elektrycznymi. Jest kilka takich metod. Wśród nich najważniejszą jest Tokamak7. Istnieją także układy mniejsze Focus i Z-Pinch8. Wielu uczonych w tych metodach upatruje możliwość realizacji kontrolowanej syntezy termojądrowej, szczególnie w Tokamakach. Prof. Kaliski ocenia teoretycznie możliwości tych metod (urządzeń) we współdziałaniu z promieniowaniem laserowym w wytwarzaniu i nagrzewaniu plazmy9. Podobnie przewiduje ograniczenie potrzebnej do wywołania syntezy energii impulsu laserowego przez dodatkową kompresję plazmy metodami wybuchowymi10. Publikuje naprawdę wiele prac na te tematy, ja wymieniam tu nieliczne.

Jego zamysł jest zrozumiały. Poszukiwał dróg realizacji fuzji poprzez łączenie metod, jednoczesne oddziaływanie na plazmę rożnymi czynnikami. Łączenie różnych sposobów jej nagrzewania i koncentracji (ściskania).

Prof. Kaliski zdawał sobie sprawę z ograniczeń naszych krajowych możliwości w budowie systemów laserowych. Dam tego przykład. Powszechnie do tego celu budowane są systemy na szkle domieszkowanym neodymem. Jak wiadomo, my również byliśmy w trakcie budowy takich układów. Decydującym w nich jest rozmiar szkieł aktywnych użytych w końcowych stopniach wzmacniaczy systemu. Skuteczność wzbudzenia jonów neodymu promieniowaniem lamp pompujących ogranicza rozmiar poprzeczny szkła do ok. 5 cm. Rosjanie w systemie „Delfin” budowanym w Instytucie Lebiediewa w Moskwie (u akademika Basowa) w końcowych wzmacniaczach zastosowali pręty szklane o średnicy ok 5 cm i długości ok. 75 cm. Pobudzane były one przez pobocznicę ułożonymi wzdłuż pręta lampami. Odpowiednią energię w impulsie zamierzano uzyskać przez stosowną liczbę równoległych kanałów. W systemie „Delfin” było ich 216. 

Amerykanie z Laboratorium w Livermore poszli zupełnie inną drogą. W końcowych wzmacniaczach zastosowali nie pręty, a dyski ustawione ukośnie do biegu wzmacnianej wiązki (pod tzw. kątem Brewstera), które pobudzane były przez powierzchnie czołowe. Miały wymaganą do skutecznego wzbudzania grubość ok. 5 cm, ale ich średnice mogły być znacznie większe: 30, a nawet 40 cm. Zadbali w ten sposób o znacząco wyższy poziom energii w pojedynczym kanale. Powiększając odpowiednio liczbę kanałów, ich system (znany pod nazwą NIF) pod względem energetycznym przewyższał o rządy wielkości możliwości systemu Delfin.

Czym dysponowaliśmy my? W Polsce nie było produkcji szkła aktywnego. Mogliśmy jedynie go zakupić. Tylko gdzie? Nie wspominając o embargu i cenach, największe rozmiarowo szkła domieszkowane neodymem były przeważnie wykonywane na specjalne zamówienie ośrodków zajmujących się zastosowaniem laserów do fuzji. Tych szkieł nie było w asortymencie sprzedaży firm handlujących laserowymi materiałami aktywnymi. Co ważniejsze, największych prętów stosowanych w systemie Delfin nie było także w ofercie producenta szkieł laserowych w Związku Radzieckim (kombinat w Leningradzie, nazwy nie pamiętam). To dlatego ich dostawę załatwiał sam gen. Kaliski, angażując do tego celu służby rządowe. Podobno skorzystał również z pomocy Basowa. Dostawa tych prętów odbywała się przez CZInż (Centralny Zarząd Inżynierii) – drogą, którą dostarczane było do Polski uzbrojenie i  sprzęt wojskowy. Prof. Kaliski z dumą podkreślał swój udział budowanym laserze. Szklane pręty laserowe o skromniejszych rozmiarach (takie również stosowaliśmy), z tego samego źródła (wytwórnia w Leningradzie) zakupywane były już normalną drogą przez CHZ Minex.

Nadeszła pierwsza partia prętów z CZInż (dalsze miały pojawiać się sukcesywnie). Była solidnie opakowana w skrzyni o kolorze zielonym (zawsze w skrzyniach o takim kolorze był pakowany sprzęt wojskowy). Rozpakowanie jej, jak pamiętam, odbyło się późnym wieczorem. Pobieżne oględziny i konsternacja. W dostarczonych prętach wewnątrz znajdowały się liczne, o różnych rozmiarach, pęcherzyki powietrza.

Wielokrotnie oglądałem szkła produkcji amerykańskiej. Tam pęcherzy powietrznych nigdy nie było. Oglądałem też w Moskwie pręty stosowane w systemie Delfin. Nie pamiętam, by miały pęcherzyki powietrza. Na pewno bym na nie zwrócił uwagę, gdyby były tak liczne jak w szkłach nam dostarczonych. 

Mimo późnej pory dzwonię do prof. Kaliskiego z tą hiobową wieścią. Te szkła nie bardzo nadają się do celów, do jakich je zakupiliśmy. Ustalamy, że będziemy je reklamować. Nie wiedziałem, jak wygląda reklamacja u naszych sąsiadów, on pewno też nie. Jeszcze tej nocy opracowaliśmy metodę pomiaru sumarycznego rozproszenia zawartymi w szkle pęcherzami promieniowania lasera He-Ne przechodzącego przez pręt. Sądziliśmy, że może się przydać w trakcie reklamacji. Spieszymy się. Chcemy zdążyć z reklamacją przed wysłaniem dalszych partii prętów.

Rano dzwonię do CZInż. Uprzejma odpowiedź, że reklamację mogą oczywiście przyjąć i przekazać, ale niczego nie obiecują. To, że szkła przyszły jako sprzęt wojskowy, sytuację komplikuje. Pieniądze (niemałe) za tę dostawę, zgodnie z obowiązującymi zasadami, zostały już przelane. Obowiązująca zasada, to zaplata w momencie przekraczania dostawy przez granicę. Tak podobno strony się umówiły. Najprawdopodobniej do CZInż. nie tylko ja dzwoniłem. Dostajemy telefon, że nasz specjalista z reklamacją może polecieć do Moskwy. Pada na Jerzego Szydlaka. Pakuje odpowiedni sprzęt, dostaje dokumenty na jego przewóz. Porozumiewamy się z naszą Ambasadą, by w miarę potrzeb w dowolnym czasie mógł do nas zadzwonić. Pojechał. Łączność z Ambasadą działała dobrze. Mieliśmy każdego dnia sprawozdanie z czynności,  jakich mógł dokonywać. Mógł niestety niewiele.  Przez pierwsze dni dokładnie go przepytywano, co i jak zamierza sprawdzać. Wyjaśnił np., jak zamierza sprawdzać liczność pęcherzyków. Prosił o kontakt z wytwórcą szkieł, by miał co sprawdzać. W końcu przyjęty został przez wysoko postawioną osobistość (o randze świadczył gabinet, w którym odbyła się rozmowa), gdzie dowiedział się, że:

  1. Unikatowe szklane pręty laserowe, które wyjątkowo zostały Polsce udostępnione, chociaż nikomu nie są sprzedawane, są wytwarzane poza Moskwą. Nie może się więc spotkać z wytwórcą. Nie ma zresztą takiej potrzeby. 
  2. Szkła są wytwarzane zgodnie z obowiązującymi wewnątrz Związku Radzieckiego dokumentami (kartami wytwórczymi). Te przepisy jako wewnętrzne nie są upubliczniane, nie mogą mu być więc dane do wglądu.
  3. Każdy z wytworzonych materiałów jest indywidualnie, dokładnie i pod każdym względem sprawdzony. Sprawdzeniu podlega także liczba i rozmiar pęcherzy. W dostarczonych szkłach, podobnie jak inne parametry, są one w normie. 
  4. Specjalnie ze względu na przyjazd przedstawiciela zamawiającego została wstrzymana dostawa pozostałych partii towaru. Są one odpowiednio zapakowane i zabezpieczone przed podróżą. Przedstawiciel Polski może kazać przywieźć sobie przesyłkę do hotelu, rozpakować ją i sprawdzać, jak tylko zechce. Wtedy jednak materiał uznany będzie za dostarczony zgodnie z umową. 
  5. Przedstawiciel zamawiającego może jednak zadysponować wysyłkę towaru zgodnie z obowiązującymi nasze kraje umowami. Wtedy przesyłka zostanie wysłana do Polski bez otwierania.

Zrelacjonowałem prof. Kaliskiemu informacje zawarte w powyższych punktach, może niekoniecznie tymi samymi słowami, ale dokładnie zgodnie z ich treścią. Po chwili otrzymałem odpowiedź: niech wraca. 

Byłem ciekaw, czy tylko nam zostały sprzedane tak wadliwe materiały aktywne. Pożaliłem się jednemu z pracowników Instytutu Lebiediewa w Moskwie (może prof. Senackiemu, ale pewny nie jestem), że otrzymaliśmy od nich takie dziurawe pręty.  Odpowiedział, że oni zamawiają duże ich ilości i wadliwe, po prostu odrzucają. Może jest w tym coś z prawdy. Świadczy o tym dalsza przygoda z dostarczonymi prętami aktywnymi o mniejszych rozmiarach. Te zamawialiśmy przez Minex, Centralę Handlu Zagranicznego dostarczającą szkła i ceramikę na rynek cywilny. Zamówione pręty mimo istotnie mniejszych, standardowych rozmiarów też miały pęcherze. Tym razem reklamacja była łatwiejsza, skierowana bezpośrednio do wytwórcy w Leningradzie. Trzeba było też tam polecieć.  Szydlak zdecydowanie odmówił. Inni nie kwapili się. Poleciałem sam, biorąc z sobą oprócz paczki z wadliwymi materiałami, niewielki zapas dobrej polskiej wódki i parę tabliczek (też wtedy jeszcze dobrej) czekolady Wedla.

Nie będę szczegółowo rozpisywał się o metodach działań, ale osobiście zostałem dopuszczony do ponownych badań jakości zakupionych szkieł. Z miłą, korpulentną panią, której korpulentność starałem się podtrzymywać wyrobami Wedla, przeglądaliśmy każdy z dostarczonych prętów i porównywaliśmy istniejące tam pęcherze z odpowiednimi kartami wyrobu, które też wyjątkowo zostały mi udostępnione. Wykłócając się (w miarę) przeważnie co do rozmiarów istniejących pęcherzy, zdołałem wymienić większość (miła pani zaznaczyła, że wszystkich naprawdę nie może) przywiezionych prętów. Miały one jeszcze pęcherze, ale nie tyle co poprzednio. Na koniec jeszcze raz przyjął mnie zastępca dyrektora tego kombinatu i pogratulował pozytywnego załatwienia reklamacji. Powiedział: mołodziec, a w ogóle machnął ręką na dokonaną wymianę: u nas tego mnogo.  

Przyjechałem w miarę zadowolony. Przynajmniej w początkowych stopniach wzmacniających nie będziemy znacząco zniekształcać wiązki laserowej. 

Oceniając realnie, nasza sytuacja nie była dobra. Była raczej fatalna. Na samym starcie, w stosunku do innych zespołów zajmujących się tematyką laserowej syntezy, mieliśmy znacząco mniejsze szanse powodzenia. Prof. Kaliski, poszukując nowych dróg realizacji fuzji, miał, jak sądzę, także to na względzie. Na mnie ta sytuacja podziałała otrzeźwiająco. Z naszą technologią i naszymi możliwościami nie mamy czego szukać w tematyce laserowej fuzji. Ja i moi koledzy byliśmy specjalistami z zakresu laserów. Te rozwijały się dynamicznie w innych zastosowaniach. Plazma, jej nagrzewanie i zjawiska z tym związane nie interesowały mnie. Dojrzewać zaczęła we mnie decyzja pożegnania się w ogóle z tą tematyką. Abstrahując od napotkanych trudności, ja i nieliczne grono najbliższych moich współpracowników, zrealizowaliśmy ten zamiar na początku 1976 roku.

  1. S. Denus, Z. Jankiewicz, S. Kaliski, S. Kowalski, S. Nagraba, W. Nowakowski, P. Parys, E. Stefaniuk, J. Szydlak, W. Szypuła, R. Wodnicki, J. Wolski, J. Wołowski  „Generation of Neutrons in Plasma Produced by a Strong Laser Pulse” Biull. de L’Acad. des Sci. Vol. XXI, no. 11, 1973.
  2. S. Kaliski, W. Babul, Z. Bagrowski, L. Borowicz, S. Czekaj, S. Denus, H. Derentowicz, F. Fruczek, Z. Jankiewicz, M. Korzuń, J. Makowski, S. Nagraba, W. Nowakowski, J. Szydlak, W. Szypuła, R. Wodnickii, J. Wołowski, „Explosion-Laser Pulse Compression of Matter”, J. of Tech. Phys., 16, 4, 441-461, 1975. 
  3. S. Kaliski  „Laser Compression of D-T with Explosive Precompression”, Proc. Vibr. Probl., 14, 1, 1973
  4. S. Kaliski, W. Babul, Z. Bagrowski, L. Borowicz, S. Czekaj, S. Denus, H. Derentowicz, F. Fruczek, Z. Jankiewicz, M. Korzuń, J. Makowski, S. Nagraba, W. Nowakowski, J. Szydlak, W. Szypuła, R. Wodnickii, J. Wołowski, „Explosion-Laser Pulse Compression of Matter”, J. of Tech. Phys., 16, 4, 441-461, 1975. 
  5. Podano tam błędną datę konferencji w Ryni. W rzeczywistości odbyła się ona w 1975 r.
  6. S. Denus, Z. Jankiewicz, S. Kaliski, S. Kowalski, S. Nagraba, W. Nowakowski, P. Parys, E. Stefaniuk, J. Szydlak, W. Szypuła, R. Wodnicki, J. Wolski, J. Wołowski  „Generation of Neutrons in Plasma Produced by a Strong Laser Pulse” Biull. de L’Acad. des Sci. Vol. XXI, no. 11, 1973.
  7. Budowa dużej mocy urządzenia „Tokamak” do prób nad kontrolowaną fuzją planowana we Francji może jeszcze dojdzie do skutku.
  8. Państwo mi wybaczą, że nie będę usiłował tłumaczyć zasad działania tych urządzeń.

  9. S. Kaliski: „Równania laserowego nagrzewania plazmy w układach typu ”Focus” z uwzględnieniem odzysku energii syntezy termojądrowej” Biul. WAT, R.21: 1972 nr. 4(236), s. 3-11.

        S. Kaliski: „Equations of laser heating of plasma in a system of the “Focus” type, the recovered energy of nuclear fusion being taken into consideration” – Proc. Vibr. Probl. vol.13:1972,nr 3 pp.201-208.

    S. Kaliski: “Uśrednione równania laserowego nagrzewani plazmy w Z-Pinchu z uwzględnieniem odzysku energii syntezy termojądrowej” – Biul. WAT, R.21:1972 nr 3(235) s. 33-42.

    S Kaliski: „Averaged equations of laser heating of Z-Pinch plasma the nuclear energy being taken into consideration”, Proc. Vibr. Probl. vol. 13:1972, nr 2 pp. 161-199.

  10. S. Kaliski  „Laser Compression of D-T with Explosive Precompression”, Proc. Vibr. Probl., 14, 1, 1973

    S. Kaliski: „On the possibility of further reducing the critical laser-pulse energy in the combined explosion-laser microfusion”, J. Tech. Phys. Vol. 17: 1975 nr. 1 pp. 3-8.

Dodaj komentarz