Однажды студенту...

Однажды студенту четвёртого курса поручили сделать курсовой проект установки по переплавке облучённого в реакторе металлического урана. Толщину защитной железобетонной стенки бокса, толщины свинцовых стёкол в стенках бокса для наблюдения за процессом он определил расчётом быстро, исходя из известной радиоактивности и массы разовой переработки облучённого урана. Покрытие стенок бокса изнутри нержавеющей сталью было очевидно, дистанционное управление процессами загрузки, плавки и выгрузки слитка из плавильного тигля, наличие манипуляторов для этих операций – тоже. Было очевидно, что плавление урана следовало проводить в атмосфере инертного газа высокой чистоты, т.е. бокс должно было в проекте предусмотреть герметичным.
Ядром орешка, который студенту предстояло раскусить в своём курсовом проекте, был способ подвода энергии для плавки урана в тигле. Было ясно, что ремонт плавильной установки после серии плавок крайне затруднителен или даже невозможен из-за радиоактивной загрязнённости. Все способы нагрева продуктами горения угля, газа или нефти исключались из-за потоков воздуха и сгоревшего топлива (углекислый газ и пары воды), в которых уран попросту сгорел бы и в виде радиоактивной пыли «вылетел бы в трубу». Нагрев спиралями из вольфрама или графита при пропускании электрического тока требовал бы дистанционного обслуживания контактов спиралей или стержней с токоподводами при их выходе из строя. Индукционный нагрев токами высокой частоты уже применялся раньше и вызывал нарекания в редких научных публикациях из-за сложности замены испортившегося индуктора и его охлаждения в ходе работы. Т.е. в ходе эскизной проработки проекта стало ясно дополнительное условие – простота замены испортившихся нагревателей. Оно поставило вашего покорного слугу в тупик. Товарищи советовали попросить руководителя заменить тему проекта. Смена темы допускалась. Но… никогда не говори: никогда!
Помощь пришла совершенно неожиданно. Отец студента, увидев многодневную озабоченность сына, выслушал его, подошёл к книжной полке и достал брошюру в мягкой обложке из серо-жёлтой плохонькой бумаги, изданную давным-давно, в конце двадцатых годов - теперь уже прошлого - века. В ней советский инженер с простой русской фамилией излагал принцип нагрева металлических деталей электрическим током и ряд запатентованных им способов применения принципа на практике. Принцип был предельно прост и мог быть понят на простейшем примере.
В железную банку насыпали проводящий электричество графитовый порошок, а к стенке банки подключали один из двух проводов электрической сети. В центре банки в порошок устанавливали деталь, требующую нагрева, и подсоединяли к ней второй провод. Когда включали ток, из-за значительной разницы размеров внутренней поверхности банки и поверхности детали, температура стенки банки и прилегающих слоёв порошка изменялась мало, зато вокруг детали возникал прилегающий слой раскалённого добела графитового порошка, позволяющий быстро нагреть деталь до требуемой температуры. Студента в тот вечер хватило на то, чтобы поведать отцу о стоящей перед ним задаче и прочесть «от корки до корки» предложенную брошюру. Засыпая, он успел только подумать: «А как же я прикреплю к раскалённому графитовому тиглю с подлежащим плавке ураном второй провод?! Как обойти эту сложность?» Сын уснул, но не спал отец. Сам - конструктор с многолетним опытом, он много работал за кульманом и дома. В эту ночь он наколол на чертёжную доску лист ватмана, а утром изумлённый сын увидел изображение керамической чаши с тремя радиальными перегородками, в центре которой красовался графитовый тигель с ураном. По внешним границам трёх секторов в графитовый порошок были погружены три выгнутые пластины – в холодной зоне секторов. К каждой из пластин, повторяю – в холодной зоне, была присоединена фаза трёхфазного тока, а средоточием тока от фаз был графитовый тигель (без каких-либо контактов и присоединений). Всё легко собиралось и разбиралось без гаечных и других ключей простым манипулятором!
Отец после бессонной ночи поехал на работу, а сын засел за пояснительную записку к курсовому проекту и на следующий день его защитил. На демонстрационной доске при защите висели чертёж отца и картинка бокса, ранее нарисованная сыном. Приёмная комиссия, привыкшая к немногим схемам, заимствованным из открытой печати, кочующим из проекта в проект, была озадачена неожиданным решением, но студент зачёт получил. Так как между членами комиссии разгорелся спор о пригодности графитового порошка, сын, позднее, удовлетворил своё любопытство, собрав схему из консервной банки, заполненной графитовым порошком, и погруженного в него гвоздя – в её центре. Гвоздь оплавился.
Сын после окончания ВУЗа специализировался в другой области атомной науки и техники, далёкой от дистанционной плавки радиоактивных металлов. Нашёл ли где-нибудь применение его студенческий проект, так мощно поддержанный эрудицией отца, подавно далёкого от плавильных проблем, автору не известно.