Компьютерра - Компьютерра PDA 15.05.2010-21.05.2010

Контракт АНБ на исследования и разработку передовой системы HARVEST, а также финансирование спецслужбой исследований по новым устройствам оперативной памяти и накопителям на магнитной ленте, не только сильно повлияли на конструкцию коммерческой машины IBM 7030 (STRETCH), но также — как формулирует это автор работы — "привели к решению целого ряда фундаментальных проблем в машинной логике и обработке, никогда прежде не появлявшихся в компьютерной области".

Понятно, что для современного читателя, интересующегося историей компьютеров, было бы любопытно узнать, что же это были за "фундаментальные проблемы". Однако обзор Снайдера был написан почти полвека назад, когда государственной тайной был даже сам факт существования в США спецслужбы под названием АНБ — разведывательного агентства, на регулярной основе вскрывающего шифры и читающего засекреченную переписку других государств. А гриф секретности у данного документа даже изначально был явно небольшой, поскольку в нём — как это ни поразительно — нет ни одного появления терминов типа "шифр, криптография, дешифрование" и тому подобных слов. То есть из более чем 100-страничного обзора компьютерных аспектов в работе АНБ вообще нельзя понять, чем же конкретно это агентство занимается.

Самих сотрудников АНБ, похоже, эти чрезмерные режимные строгости несколько раздражали. Спустя полтора десятка лет, когда со строгостями вокруг тайн криптографии стало несколько полегче, Снайдеру довелось написать для одного из внутренних журналов АНБ ещё одну обзорно-историческую статью на примерно ту же самую тему. В предисловии к этой статье он написал так: "Неудачным аспектом исторических отчетов о создании вычислительной техники, публикуемых в открытой печати, является бросающееся в глаза (для некоторых из нас, по крайней мере) умолчание относительно роли криптологических организаций США. А также умолчание о тех вкладах данных организаций, которые помогали заложить основы всей компьютерной индустрии. АНБ и прочие предшествовавшие криптологические структуры были обязаны на протяжении многих лет соблюдать полную анонимность. И для этого были серьёзные причины. Однако ныне, в эпоху применения компьютеров практически во всех областях цивилизованного общества, настало время признать их выдающиеся вклады в становление компьютерной промышленности".

Найти в Сети электронные PDF-версии работ С. Снайдера можно по следующим адресам.

Большой исторический обзор начала 1960-х годов ("History of NSA General-Purpose Electronic Digital Computers" by Samuel S. Snyder, 1964) выложен на архивном сайте www.governmentattic.org.

Более краткий обзор конца 1970-х годов ("Influence of U.S. Cryptologic Organizations on the Digital Computer Industry" by S. SNYDER, Cryptologic Spectrum: Vol. 7, No.4, 1977 and Vol. 8, No.2, 1978), сконцентрированный на том влиянии, которое разработки АНБ оказали на компьютерную индустрию, выложен на официальном сайте спецслужбы www.nsa.gov.

Сергей Таскаев (ИЯФ) о бор-нейтронозахватной терапии (часть 2)

Автор: Алла Аршинова

Опубликовано 20 мая 2010 года

Это вторая часть статьи. Первую часть читайте здесь.

Бор-нейтронозахватная терапия – это способ избирательного поражения клеток злокачественных опухолей. Физический принцип терапии "прост и элегантен": в кровь человека вводится борсодержащий раствор, после чего в раковых клетках накапливается бор, а точнее – стабильный изотоп бор-10. Затем опухоль облучают потоком эпитепловых нейтронов, ядра бора поглощают нейтроны, происходят ядерные реакции с большим энерговыделением, и больные клетки погибают.

Старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН им. Г.И. Будкера Сергей Таскаев показал нам ускорительный источник нейтронов для бор-нейтронозахватной терапии и рассказал, как он работает.

- Мы находимся в бункере, радиационно-защищенном помещении. Рядом расположена пультовая. Из пультовой осуществляется управление установкой, сюда стекается вся информация с датчиков, детекторов. В помещении, где стоит ускоритель, во время его работы находиться нельзя из-за радиации. По этой же причине помещение оснащено двойной дверью.

- Вот эта бочка – ускоритель. Внутри есть начинка – это изолятор, на который прикреплены электроды. На них подают потенциалы, которые формируют электрическое поле. Оно ускоряет инжектируемые в ускоритель отрицательные ионы водорода до 1 МэВ. В центре бочки под потенциалом 1 МВ установлена обдирочная мишень – трубка, в которую подпускают газ. Отрицательные ионы водорода, пролетая через газ внутри трубки, теряют оба электрона, становятся протонами и тем же потенциалом вновь ускоряются теперь уже до энергии 2 МэВ. Далее протоны транспортируются по тракту, квадрупольные магниты которого сделаны по технологии, которую наш институт разрабатывал для ЦЕРНа. Вот тут протонный пучок поворачивают вниз и уже перед самой нейтроногенерирующей мишенью разворачивают, сканируют по этой мишени. В результате взаимодействия протонов с литием появляются нейтроны.

- Мы пробуем реализовать новый режим формирования пучка эпитепловых нейтронов. Обычно генерируют большое количество быстрых нейтронов, которые затем с помощью системы замедлитель-отражатель-фильтр трансформируют в эпитепловые. Это обычная схема, и она точно работает, и она точно может быть сделана у нас. Но нам хочется использовать ещё один подарок природы – чрезвычайно резкий рост сечения реакции протонов по литию, приводящей к генерации нейтронов сразу же за порогом этой реакции. В этом случае припороговой генерации нейтронов поток нейтронов меньше, но они вследствие кинематической коллимации летят вперед, и их энергия совсем не намного больше требуемой. Поэтому на пути к пациенту можно поставить совсем тонкий замедлитель-фильтр и эффективно использовать для терапии сгенерированные нейтроны. Всё это означает, что значительно меньше нейтронов будет болтаться по помещению, и требования к залу могут быть существенно уменьшены, не надо делать толстые стены.

- Мы уже измеряли поток нейтронов, а сейчас подготовили времяпролётную методику для измерения их спектра, что очень важно для нас. Также изготовили фантом, имитатор головы, и будем его подставлять под мишень для измерения дозы и спектра внутри фантома. Также вот на этот деревянный поддон под мишенью мы планируем устанавливать кюветы с клеточными культурами.

- Это сконструированный фантом. Нейтрон в оргстекле ведет себя примерно так же, как в организме. Хоть мы состоим из воды, но взаимодействие нейтрона с углеродом и кислородом подобно. Для измерения спектра в фантоме мы собираемся использовать индиевые фольги. Индий-115 резонансно поглощает нейтрон с энергией 1,45 эВ и становится индием-116, причём может оказаться как в основном состоянии, так и в двух возбуждённых. Есть теоретически посчитанные вероятности нахождения индия-116 в этих состояниях. И есть приписка: экспериментальные данные столь противоречивы, что невозможно ничего сказать наверняка. Поэтому если займемся индием, то сможем внести лепту и в ядерную физику. Зачем нам это надо? Просто первое возбужденное состояние характеризуется периодом полураспада 54 минуты. Если мы измерим эту активность и будем знать вероятность, то определим плотность потока 1,45 эВ нейтронов в точке расположения индиевой фольги. А вместе с другими видами фольги (золотой, серебряной, медной и т.п.) – восстановим спектр.

- Можно ли уже сейчас проводить эксперименты на животных?

- Можно.

- А требуется ли для этого специальное разрешение?

- Не знаю. Именно поэтому мы хотим, чтобы появились люди, которые знают, как это делать. Но мы хотим начать с клеток, потренироваться. Некоторые будем просто подставлять, некоторые напичкаем борфиниланилом и посмотрим, как они себя будут вести.

- А вы делаете временные прогнозы – когда будут существенные продвижения в работе?

- Когда мы начинали, мы всегда ставили себе какие-то сроки, но академик Л.М. Барков советовал не забывать умножать их на π. Так и сейчас: непонятно, зачем этот срок называть. С точки зрения физики мы сможем обеспечить нейтронный пучок, но нужно, чтобы медики включились в работу. Проводить терапию можно будет только тогда, когда будут ответственные люди со стороны медиков.

- Вариант – не делать из этой методики идола и попробовать давать такую дозу, которая точно не будет убийственной и не будет лечебной сама по себе, а будет дополнением к чему-то либо: к хирургии, к гамма-облучению. Надо плавно входить в методику. Кризис БНЗТ состоит в том, что уже лет пять назад закрыли все реакторы. Сейчас в Киото создают ускорительный источник нейтронов, который, как и в ускорительной части, так и в мишенной, хуже, чем наш. Но они точно его сделают, и он у них заработает. Возможно, у нас установится контакт, и мы им сделаем мишень, это и нам будет интересно, и им.