Laureat
Nagrody Nobla Nikołaj G. Basow podczas eksperymentów z laserem
rubinowym w Instytucie Fizycznym A. N. Lebiediewa Rosyjskiej Akademii
Nauk.jpg)
http://www.lebedev.ru/ru/
Николай Геннадьевич Басов 03.10.1975
Zbigniew Puzewicz, Sylwester Kaliski oraz laureat Nagrody Nobla, pierwszy doktor honoris causa WAT, Mikołaj G. Basow (pierwszy z prawej)
Prof. S. Kaliski kontynuował również badania kompresji laserowej w układzie laser – target poprzedzając ją koncentryczną eksplozją materiałów wybuchowych.
W stycznia 1976 powstaje Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy. Prowadzono w nim badania gorącej plazmy wytwarzanej laserami impulsowymi, wyładowaniami silnoprądowymi w układach typu plasma focus i skoncentrowanymi wybuchami.
Prof. S. Kaliski zaproponował zastosowanie laserów do dalszego nagrzania i kompresji plazmy, wstępnie już ściśniętej w polu magnetycznym i rozwinął prace badawcze nad wytwarzaniem plazmy termojądrowej w układach kombinowanych typu „laser – plasma –focus”, gdzie plazma wytwarzana była w urządzeniu „plasma – focus” z dodatkowym jej dogrzewaniem przy użyciu lasera C02.
Plasma – focus jest jest urządzeniem impulsowym wykorzystującym silnoprądowe wyładowania w gazie, pomiędzy odpowiednio ukształtowanymi elektrodami. Ogniskuje plazmę w objętości cylindra o długości 1 cm i średnicy 2 mm.
http://www.if.pw.edu.pl/~pluta/pl/dyd/mtj/zal1/pzMS/students/2001-2002/Tefelski/synteza/focus.html
W dalszym ciągu jednak bilans energetyczny tych wszystkich eksperymentów był ujemny; ilość użytej energii potrzebnej do spowodowania mikrosyntezy była większa od ilości energii odzyskanej.
W kwietniu i sierpniu 1977 r. Sylwester Kaliski wraz z zespołem swych współpracowników w Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy efekt syntezy termojądrowej uzyskał bez użycia laserów, za pomocą samej tylko profilowanej eksplozji klasycznych materiałów wybuchowych - eksplozji o niezwykle wysokiej zbieżności fal uderzeniowych.
Istotna i oryginalna w tej metodzie jest miniaturyzacja ładunku eksperymentalnego, dzięki zastosowaniu odpowiedniego uprofilowania materiału wybuchowego umożliwiającego super kompresję plazmy w wyniku zaprogramowanego przebiegu procesu wybuchowego.
Z próbki deuterowej o masie rzędu 10^-7 g uzyskano wydatek 3x10^7 neutronów.
Był to pierwszy publikowany i udokumentowany tego typu rezultat w literaturze światowej.
O dokonaniach naukowych prof. S. Kaliskiego mówi gen. W. Jaruzelski
Prawda o programie jądrowym w PRL-u
Pod koniec lat 70. program jądrowy PRL był tak zaawansowany, że skonstruowanie przez Polskę własnej bomby wodorowej wydawało się tylko kwestią czasu. I wtedy w niewyjaśnionych okolicznościach zginął jego twórca.
5 sierpnia 1978 r., prosty odcinek drogi między Bobolicami a Koszalinem. Niebieski Fiat 132 Mirafiori na warszawskich numerach rejestracyjnych skręca nagle w prawo, przejeżdża przez płytki rów, ścina drewniany slup linii telefonicznej, niewielką sosnę i zatrzymuje się na kolejnym drzewie. Z rozbitego auta ratownicy wyciągają 53-letniego kierowcę z ciężkim urazem głowy oraz towarzyszącą mu żonę. Sześć tygodni później, nie odzyskawszy przytomności, mężczyzna umiera w warszawskim szpitalu wojskowym. To Sylwester Kaliski, generał i profesor, jeden z najwybitniejszych polskich naukowców. Człowiek, który w ciągu zaledwie 6 lat dołączył Polskę do ekskluzywnego klubu państw prowadzących badania nad kontrolowaną fuzją termojądrową. Czy mogło to mieć związek z jego śmiercią?
BYĆ POTĘGĄ
11 lat wcześniej. Zaledwie 42-letni Sylwester Damazy Kaliski zostaje rektorem-komendantem Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie. Profesorem WAT jest już od 9 lat, generałem – od roku. Jego błyskawiczna kariera nie ma sobie równych. Kaliski to nie tylko wybitny teoretyk w wielu dziedzinach, ale i praktyk o niespożytej energii i nieco awanturniczym charakterze.
Kiedy Kaliski trafił na WAT, był absolwentem wydziału budownictwa lądowo-wodnego Politechniki Gdańskiej. Szybko uzupełnił wiedzę o studia z zakresu matematyki i fizyki. Jego nową naukową pasją stały się nowatorskie wówczas eksperymenty z kontrolowaną fuzją (syntezą) termojądrową. Prowadziło je w tym czasie jedynie pięć państw – USA, ZSRR, Francja, Niemcy i Japonia. Do tego klubu Kaliski postanowił dopisać Polskę.
Pod koniec lat 60., w siermiężnym gomułkowskim PRL-u, wydawało się to szaleństwem. Badania nad fuzją termojądrową trwały już od wielu lat, w USA i ZSRR używano do tego niebywale drogich instalacji typu Tokamak i Stellara- tor, jednak do sukcesu, czyli połączenia lekkich jąder atomowych i uwolnienia w ten sposób energii, droga była wciąż daleka. Jeszcze bardziej odległą przyszłością wydawało się przeprowadzenie tzw. eksperymentu krytycznego, w którym ilość energii wyzwolonej w wyniku kontrolowanej fuzji będzie równa energii zużytej do jej przeprowadzenia. Nie przejmując się tym, Kaliski rozpoczął podobne badania, zaczynając od zera.
DOGONILIŚMY AMERYKĘ
Badania nad kontrolowaną syntezą termojądrową oficjalnie miały charakter pokojowy – skutki fuzji niekontrolowanej były w końcu znane od wybuchu i pierwszej amerykańskiej bomby wodorowej na atolu Eniwetok w listopadzie 1952 r. Celem fuzji kontrolowanej było stworzenie źródła taniej czystej i praktycznie niewyczerpanej energii. Kaliski prowadził więc swoje badania w sposób całkowicie jawny, publikując ich wyniki nie tylko w specjalistycznych czasopismach w kraju i za granicą, ale także w książkach własnego autorstwa. Pierwsze teoretyczne publikacje na ten temat ukazały się w 1969 r., a już kilka miesięcy później na WAT rozpoczęły się eksperymenty nad syntezą laserową.
Lasery były w tym czasie technologicznym „krzykiem mody”, umożliwiającym wprowadzenie badań nad syntezą termojądrową na zupełnie nowy poziom. Dzięki nim stało się możliwe podgrzanie plazmy, w której miała zajść reakcja, do wielu milionów stopni w czasie zaledwie nanosekund. Jednak aby to osiągnąć, potrzebne były drogie lasery o wielkiej mocy. PRL nie było stać na taki zakup. Kaliski postanowił więc wynaleźć tańszy sposób na przeprowadzenie syntezy termojądrowej. Istotą jego koncepcji stał się układ typu „focus-laser”, w którym gaz był podgrzewany do bardzo wysokiej temperatury za pomocą silnych wyładowań elektrycznych, a dopiero wtedy „ostrzeliwany” promieniami lasera, dzięki czemu jego moc mogła być znacznie mniejsza. Była to oryginalna polska koncepcja. Skonstruowaniem odpowiedniego lasera zajął się zespół Zbigniewa Puzewicza, specjalisty z WAT. Już w połowie lat 60. Puzewicz budował lasery wykorzystywane w systemach kierowania ogniem czołgów, systemach ostrzegania oraz naprowadzania rakiet. „Focusem” zajęli się specjaliści z Instytutu Badań Jądrowych w Świerku pod Warszawą.
Prace trwały, tymczasem w 1970 r. pierwszy udany eksperyment mikrosyntezy termojądrowej przeprowadził Związek Radziecki. W warunkach laboratoryjnych osiągnięto temperaturę niemal jak na Słońcu – 10 mln kelwinów – której towarzyszyło silne promieniowanie neutronowe. Wkrótce to samo udało się Amerykanom, a następnie Francuzom, Niemcom i Japończykom. Jednak w tych krajach badania prowadzono od lat 50., przeznaczano na nie ogromne środki. Tym większe było zaskoczenie naukowców na całym świecie, kiedy w kwietniu 1973 r. Polska ogłosiła, że jako szóste państwo dokonała kontrolowanej mikrosyntezy termojądrowej. „Eksperyment Focus”, przeprowadzony zaledwie 6 lat po rozpoczęciu przez Kaliskiego pierwszych teoretycznych przygotowań, otwierał przed nim drogę do światowej sławy. I doskonale wpisywał się także w nową epokę w dziejach PRL.
AMBICJE I SEKRETARZA
W 1973 r. od ponad dwóch lat władzę w Polsce sprawowała nowa ekipa Edwarda Gierka. Urodzony w Polsce, ale wychowany we Francji i pracujący w młodości w Belgii, pierwszy sekretarz KC PZPR różnił się od typowych partyjnych aparatczyków poprzedniej dekady. Otwarty na Zachód, postanowił zrealizować w Polsce wielki program modernizacyjny, w którego wyniku zacofany i siermiężny PRL stałby się w bloku państw komunistycznych krajem o najbardziej nowoczesnej gospodarce. Służyły temu nie tylko oficjalnie kupowane licencje, ale również działania wywiadu, których celem było omijanie embarga na najnowsze technologie, nałożonego na kraje komunistyczne przez USA i ich sojuszników.
Na czym polegały te działania? Oficerowie służb PRL, pod przykrywką pracowników central handlu zagranicznego lub fikcyjnych firm założonych przez wywiad za granicą, nawiązywali kontakty z menedżerami korporacji z sektora nowoczesnych technologii, składając im ofertę kupna know-how poza międzynarodową kontrolą.
Jak wspominał Gierek w jednym z udzielonych przed śmiercią wywiadów, w taki właśnie sposób PRL weszła w posiadanie technologii produkcji układów scalonych trzeciej generacji, jakiej w bloku państw komunistycznych nie miał wówczas nikt, nawet ZSRR.
Ze względów bezpieczeństwa transakcja zakupu odbyła się na pełnym morzu i została podzielona na trzy etapy. W pierwszym oficer wywiadu przekazał przedstawicielowi firmy z Dalekiego Wschodu kwotę kilku milionów dolarów w zamian za same rysunki techniczne. Dopiero po pewnym czasie, gdy okazało się, że operacja nie została wykryta przez służby wywiadowcze innych państw, odbyły się – również na wodach międzynarodowych – kolejne dwa spotkania, po których w ręce służb PRL trafiły szczegóły techniczne układów, umożliwiające rozpoczęcie ich produkcji.
Ambicje Gierka obejmowały też budowę w Polsce co najmniej dwóch elektrowni atomowych. Już w 1972 r. we wsi Kartoszyno na Pomorzu została ustalona lokalizacja pierwszej z nich – elektrowni Żarnowiec.
W tych warunkach i atmosferze badania Kaliskiego otrzymały nowy impuls, a on sam stał się ważną postacią w partyjno-rządowym establishmencie. Pod koniec 1974 r. otrzymał stanowisko ministra nauki, szkolnictwa wyższego i techniki. Oficjalnie odszedł z wojska, jednak wciąż sprawował pieczę nad prowadzonymi na WAT badaniami, które w tym czasie gwałtownie przyśpieszyły. Wejście do rządu ułatwiło bowiem Kaliskiemu zdobycie środków na zakup we Francji nowych laserów o dużej mocy, na utworzenie Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy, a także na rozwój zupełnie nowego kierunku badań – uzyskania syntezy termojądrowej w wyniku konwencjonalnego wybuchu. Czy stamtąd było już niedaleko do opracowania nowego typu broni? Wiele na to wskazuje.
POLSKA TANIA BROŃ MASOWEGO RAŻENIA?
O ile wyniki badań Kaliskiego i jego zespołu z początku lat 70. były w większości jawne i publikowane w czasopismach, o tyle wiele eksperymentów przeprowadzonych po 1975 r. zostało utajnionych. W tym czasie profesor był również pilnie obserwowany przez wojskowy kontrwywiad. Nad czym wówczas pracował?
Już w 1974 r. na Wojskowej Akademii Technicznej powstała koncepcja, by zamiast wyładowań elektrycznych w układzie „focus-laser” do podgrzania i koncentracji plazmy wykorzystać materiały wybuchowe. Początkowo myślano o nich jako o sposobie na tzw. wybuchową prekompresję, umożliwiającą obniżenie mocy lasera niezbędnego do zapoczątkowania syntezy termojądrowej nawet o 50 proc., prof. Kaliski doszedł jednak do wniosku, że być może laser w ogóle nie będzie potrzebny. A to oznaczało wejście badań na zupełnie nowy etap.
Kaliski nieźle znal się na materiałach wybuchowych. Jako ekspert od budownictwa niejednokrotnie badał skutki fali uderzeniowej na konstrukcje naziemne i podziemne, za co otrzymał nawet nagrodę ministra obrony narodowej. Wykorzystał tę wiedzę przy szukaniu taniego sposobu na uzyskanie syntezy termojądrowej, analizując techniki kumulacji fali i uderzeniowej w układzie zamkniętym. Opracowany w latach 1975-1977 w Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikro- syntezy stożkowy układ kumulacyjny umożliwił osiągnięcie ciśnienia 40 mln atmosfer – najwyższego, jakie udało się kiedykolwiek uzyskać w ciele stałym przy użyciu materiałów wybuchowych. Kaliski doszedł do wniosku, że jest w stanie wywołać syntezę termojądrową wyłącznie za pomocą klasycznej eksplozji – 1000 razy taniej niż z użyciem lasera.
Przeprowadzone eksperymenty potwierdziły jego przypuszczenia. W 1977 r. Polska stała się zatem pierwszym na świecie krajem, któremu udało się przeprowadzić fuzję termojądrową za pomocą czystego, nieatomowego wybuchu. Oznaczało to, że teoretycznie można zbudować bombę wodorową, nie dysponując wcześniej bombą atomową, spełniającą dotychczas przy wybuchu rolę zapalnika. Przy czym bomba ta byłaby o wiele tańsza i „czystsza”, ponieważ w wyniku jej eksplozji nie powstawałby radioaktywny uranowy lub plutonowy opad. Również posiadanie tych pierwiastków, a także technologii ich wzbogacania, nie było potrzebne do stworzenia broni masowego rażenia. Deuter i tryt niezbędne do fuzji termojądrowej są stosunkowo łatwe do uzyskania (deuter jest m.in. składnikiem wody morskiej). Wiadomo nawet, jak taka bomba mogłaby wyglądać – przypominałaby złączone podstawami stożki wypełnione silnym materiałem wybuchowym, w których środku znajdowałby się niewielki pojemnik z deuterem lub trytem.
PRÓBA ATOMOWA W BIESZCZADACH
Czy to w tym właśnie momencie pojawiła się informacja o możliwości zbudowania polskiej „bomby H”, która miała rzekomo uniezależnić PRL od ZSRR?
Kaliski był częstym i chętnie przyjmowanym gościem Edwarda Gierka. Potwierdzają to były szef sekretariatu PRL-owskiego przywódcy Jerzy Waszczuk, a także Czesław Kiszczak, szef wywiadu wojskowego w latach siedemdziesiątych. Temat polskiej broni termojądrowej cały czas tkwił w głowie I sekretarza, umiejętnie podsycany kolejnymi nowinkami, przynoszonymi przez rektora Wojskowej Akademii Technicznej – człowieka o wielkiej sile przekonywania oraz ogromnej charyzmie. Czy była to tylko gra mająca na celu zdobycie większych środków na eksperymenty naukowe prowadzone na wojskowej uczelni, czy też Kaliski i Gierek naprawdę wierzyli, że Polska wkrótce może mieć własną bombę termojądrową?
O tym, że wierzył w to Gierek, ma świadczyć pytanie, które pierwszy sekretarz zadał Bogdanowi Neyowi, profesorowi PAN i specjaliście od geodezji inżynieryjnej: „Czy możliwe byłoby przeprowadzenie próbnego wybuchu, np. w Bieszczadach, w taki sposób, by nie dowiedzieli się o nim towarzysze radzieccy?”. Prof. Puzewicz, który pośrednio potwierdził tę wersję, zastrzegł jednak, że nie mogło być w ogóle mowy o próbnej eksplozji bomby wodorowej, a co najwyżej zdetonowaniu ładunku wybuchowo-termojądrowego większego, niż było to możliwe w warunkach laboratoryjnych.
Chociaż do takiej próby nigdy nie doszło, a prace nad wybuchową syntezą termojądrową nie wyszły poza eksperymenty przeprowadzane w Instytucie, historia „polskiej bomby wodorowej” obrosła przez lata legendą. Jej zwolennicy podają nawet miejsce planowanej próbnej eksplozji – szyb wywiercony na bezludnych terenach na północ od szosy łączącej Lesko i Ustrzyki Dolne. Potwierdzeniem mają być tajemnicze badania geologiczne, prowadzone tam pod koniec lat 70. pod pretekstem poszukiwań ropy i gazu.
Tyle tylko, że podziemnego wybuchu tuż przy granicy ze Związkiem Radzieckim, według zgodnych opinii ekspertów, w żaden sposób nie dałoby się ukryć przed okiem „wielkiego brata”. A posiadanie nawet kilku bomb termojądrowych nie oznaczało jeszcze uniezależnienia od Moskwy, która miała ich tysiące.
Gen. Kiszczak uważał, że na własny program nuklearny Polski zwyczajnie nie było wówczas stać. Również sam Gierek nigdy nie potwierdził, że Polska miała takie plany. Jednak informację, że Kaliski mógł zginąć, ponieważ był bliski skonstruowania nowej broni, ujawnił niedługo przed śmiercią Piotr Jaroszewicz, premier PRL w czasach Gierka.
CO SKONSTRUOWAŁ PROFESOR KALISKI?
„Mam pewność, że generał Kaliski nie zginął przypadkowo, że zadziałał mechanizm powiązań handlowo- -wywiadowczych” – powiedział Jaroszewicz w wywiadzie udzielonym Januszowi Rolickiemu na początku lat 90. Nic więcej nie chciał dodać. Co oznaczały te słowa?
Słowa „system powiązań handlowo-wywiadowczych” wskazują na ludzi ze służb PRL, którzy brali udział w kupowaniu nowoczesnych technologii, omijając amerykańskie embargo. A jeśli pracowali na dwie strony? Czy możliwe, że zaoferowali służbom innego kraju wykradzenie i sprzedaż opracowanych przez Kaliskiego technologii? A może on sam to zaproponował? Czy też służby wywiadowcze któregoś z mocarstw stwierdziły, że polskie badania zaszły za daleko i zagrażają kruchej równowadze sił w podzielonym przez zimną wojnę świecie? Profesor-generał był przecież nie tylko teoretykiem i autorem przełomowych eksperymentów, ale też posiadaczem patentów z wielu dziedzin (od budownictwa po system wzmacniania ultra- i hiperdźwięków w półprzewodnikach, wykorzystywany m.in. w telewizji). Doskonale wiedział, w jaki sposób przełożyć teorię na praktykę. Jego utajnione szkice i opisy mogły być gotowym schematem konstrukcji…, ale właśnie, czego?
Ponieważ prowadzone badania łączyły wiedzę z różnych dziedzin, ewentualnych odpowiedzi może być wiele. Pierwsza zakłada, że chodziło jednak o schemat nowej taniej broni masowego rażenia. Uruchamianej za pomocą zwykłego materiału wybuchowego bomby wodorowej lub neutronowej, czyli takiej, która przy stosunkowo małej sile eksplozji emituje śmiercionośne promieniowanie, zabijające ludzi w promieniu kilku kilometrów. Bomby neutronowe, ale odpalane za pomocą ładunku atomowego, pod koniec lat 70. miały tylko USA, jednak w latach 80. broń taką uzyskały też ZSRR, Francja i Chiny. Czy konstruktorzy z tych krajów korzystali z technologii podobnej do tej, jaką opracował prof. Kaliski? Nie wiadomo.
Druga odpowiedź jest taka, że chodziło o broń konwencjonalną, ale o wyjątkowo dużej sile rażenia. Ubocznym skutkiem badań nad wybuchową syntezą termojądrową było bowiem wynalezienie nowych technik kumulacji fali uderzeniowej w układach cylindrycznych, które idealnie nadają się do zastosowania w pociskach, służących do przebijania grubych stalowych pancerzy czołgów czy stalowo-betonowych umocnień. Mogło też chodzić o broń o charakterze defensywnym, np. system obrony przeciwrakietowej, wykorzystujący zarówno lasery, jak i antyrakiety wyposażone w ładunki kumulacyjne. Plany budowy takiej broni zostały ogłoszone przez prezydenta USA Ronalda Reagana w ramach Inicjatywy Obrony Strategicznej SDI w 1983 r., pięć lat po śmierci generała Kaliskiego.
A jeśli żadna z tych odpowiedzi nie jest prawdziwa, żadna superbroń nie została opracowana, a śmierć Kaliskiego była rezultatem zwykłego nieszczęśliwego wypadku?
NIEWYJAŚNIONA ZAGADKA
Profesor wyjechał z żoną z Warszawy do ośrodka wypoczynkowego „Górnik” w Podczelach (obecnie część Kołobrzegu) o godz. 9. Chociaż miał opinię ostro jeżdżącego kierowcy, z kilkoma rozbitymi autami na koncie, tego dnia nie śpieszył się. Państwo Kaliscy po drodze zatrzymywali się kilkakrotnie, żeby coś zjeść, a koło Człuchowa profesor zrobił kolejny postój, by wykąpać się w jeziorze. Irena Kaliska, która przeżyła wypadek, ale do końca życia pozostała sparaliżowana, zapamiętała, że przed miejscowością Mostowo pojawiła się przed nimi zielono-granatowa dostawcza nysa, która zaczęła hamować. Ponieważ miała niesprawne światła stopu, w pewnym momencie auta niebezpiecznie zbliżyły się do siebie. Profesor usiłował najpierw ominąć nysę lewą stroną jezdni, ale tam – według złożonych przed prokuratorem zeznań żony – stali jacyś ludzie, odbił więc na prawe pobocze. Jechał nim przez pewien czas, jednak nagle samochodem ostro zarzuciło w prawo. W rozbitym fiacie stwierdzono później brak powietrza w prawym przednim kole i pęknięty prawy przewód hamulcowy. Śledztwo nie ustaliło, czy była to przyczyna, czy skutek wypadku. Umorzono je w wyniku niestwierdzenia winy kierowcy.
Śmierć Kaliskiego oraz wieloletni kryzys gospodarczy, który rozpoczął się pod koniec lat 70., a także upadek ekipy Gierka oznaczały stopniowe ograniczanie polskich badań nad kontrolowaną syntezą termojądrową. Ostatni taki eksperyment przeprowadzono w Warszawie w 1981 r. Do dziś zresztą nie udało się nikomu podgrzać plazmy w taki sposób, by uzyskać stabilne, trwałe źródło energii: pierwszy termojądrowy reaktor wciąż jest na etapie projektu. Przekroczenie eksperymentu krytycznego, czyli uzyskanie z syntezy większej ilości energii, niż została zużyta do jej wywołania, udało się przeprowadzić amerykańskim naukowcom z Kalifornii dopiero w lutym tego roku.
Może więc badania prowadzone przez profesora Kaliskiego nie miały sensu i były wyłącznie wynikiem jego próżności? Czy może, gdyby żył, znaleźlibyśmy się w awangardzie krajów, zajmujących się energią termojądrową zarówno na płaszczyźnie cywilnej, jak i wojskowej? Odpowiedzi na te pytania już nie poznamy. Na pocieszenie zostaje nam fakt, że 40 lat temu, przez krótki czas, dzięki jednemu człowiekowi Polska była w naukowej elicie krajów zajmujących się najtrudniejszymi zagadnieniami fizyki i miała w tej dziedzinie swoje własne oryginalne osiągnięcia.
https://www.focus.pl/artykul/cala-prawda-o-programie-jadrowym-w-prl-u
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz