Современные мемуары

Игорь Гончаров

МГУ - Антарктида - ОИЯИ

(Продолжение. Начало в № 46, 47, 48)

Криогеника: вокруг и внутри

С августа 1959 года я поступил на постоянную работу в группу Б.С.Неганова (Лаборатория ядерных проблем ОИЯИ). Там в это время проводились работы по созданию так называемой "замороженной" поляризованной водородной мишени. Для этого требовалось создать и поддерживать сверхнизкие температуры (не более нескольких тысячных градуса от абсолютного нуля) в достаточно больших объемах и сколь угодно длительное время. Мы вплотную приблизились к решению этой задачи, но требовалось создать переключающий миниатюрный магнит с достаточно высоким полем в самой глубинной части установки. Сделать это можно было только с помощью сверхпроводящей обмотки, совершенно не выделяющей тепла. В то время не были еще открыты современные материалы, которые позволили бы легко справиться с этой задачей. Поэтому пришлось самостоятельно делать плоскую узкую ленту из свинца для сверхпроводящей обмотки панцирного магнита с перегреваемым ключом, позволявшим поддерживать так называемое "замороженное" магнитное поле сколь угодно долго. Публикация в журнале "Приборы и техника эксперимента" с описанием этого устройства была, по-видимому, первой в мире, где описывался сверхпроводящий магнит в реально действующей физической установке.

В 1961 году в зарубежном журнале появилась статья с описанием удивительно высоких критических токов, неожиданно обнаруженных в хрупкой интерметаллической керамике из соединения ниобия с оловом в магнитных полях до 8 Тесла и критической температурой около 18 градусов Кельвина. Она положила начало настоящему мировому буму по поиску и исследованиям разнообразных сплавов и соединений с подобными свойствами. По сути это была настоящая техническая революция! Важность применения таких материалов в науке и технике была очевидна.

Примерно в это время в ЛВЭ был сдан в эксплуатацию новый трехэтажный корпус научно-исследовательского криогенного отдела, которым руководил профессор Александр Григорьевич Зельдович. Там было предусмотрено создать и разместить достаточно много важных устройств и оборудования, позволявших проводить различные работы при гелиевых температурах, - ожижители, газгольдеры, большие насосы... По согласованию с Б.С.Негановым я вместе с В.М.Дробиным перешел на работу в этот отдел, где совместно с И.С.Хухаревой мы приступили к созданию лаборатории для исследования новых сверхпроводящих материалов.

В секторе сверхпроводимости криогенного отдела ЛВЭ (слева направо) на переднем плане В.М.Дробин, И.С.Хухарева, Л.В.Петрова, И.Н.Гончаров, на заднем плане В.М.Чумаков, В.Г.Хорт. Фото из архива автора.

В последние годы было разработано, заказано и изготовлено несколько установок и различные приборы и оборудование, в том числе позволявшее проводить измерения свойств новых сверхпроводников непосредственно на пучках ускоренных частиц. В одном из криостатов можно было исследовать критические токи образцов в постоянных магнитных полях вплоть до 14 Тесла и при любых температурах выше 1,1 К. Были налажены обширные связи с институтами и предприятиями, где разрабатывались и изготавливались новые сверхпроводящие материалы. Мы старались всю эту информацию доводить до сведения и других групп из нашего Института, которые приступали к их практическому использованию.

Всегда помогали поддерживать рабочий тонус спортивные занятия, которые я не оставлял, - регулярные утренние пробежки вокруг ЛВЭ, плавание в бассейне "Архимед" с момента его открытия и до настоящего времени, турпоходы, в основном горные, большой и настольный теннис, а позже виндсерфинг на Волге, Московском и других морях, беговые лыжи, а с 30 лет и горные. Последними особенно увлекся и побывал на всех склонах европейской части нашей страны, в Грузии, Армении, Чехии, Словакии, Болгарии, Австрии, Андорре. Детей, особенно сыновей, тоже вовлек в это увлекательное занятие, и даже дочь два раза побывала со мной в горах. С семи лет я брал старшего сына в Яхрому, где у ОИЯИ был свой подъемник. Там в маленьком домике в перерыве между спусками можно было согреться чаем или кофе. В праздник 8 марта от Дома ученых отправлялись в Яхрому иногда даже два автобуса с детьми и взрослыми для участия в соревнованиях!

Много лет я с удовольствием читал в Дубне на кафедрах физфака МГУ курс лекций "Физика и техника низких температур" с обязательными экзаменами. Признаюсь, часть студентов готовилась к ним не очень усердно, а отсюда и непременная пересдача. Впрочем, таких было все же немного.

Во время создания Нуклотрона мне довелось разработать (на уровне изобретения) и испытать новый тип разборных соединений сверхпроводящих кабелей, которые успешно работают в многочисленных магнитах этого ускорителя (и, надеюсь, найдут применение в будущем коллайдере NICA), а также участвовал в разработке сверхпроводящих мультипольных корректоров для Нуклотрона.

Открытие в 1981 году новых, так называемых высокотемпературных сверхпроводников (критическая температура вплоть до 140 градусов Кельвина) очень быстро привело ко второму буму, пожалуй, даже более широкому, чем после 1961 года, о котором я писал выше, ввиду, казалось, чрезвычайно заманчивых перспектив их применения при температурах жидкого азота. Я также поучаствовал в нескольких исследованиях их свойств, особенно после облучения тяжелыми ионами, и даже придумал один из совершенно новых способов увеличения их критических токов.

За все годы работы сектора сверхпроводимости нами было обнаружено и объяснено несколько новых эффектов, например казавшийся загадочным рост критического тока в некоторых образцах непосредственно перед исчезновением сверхпроводимости в максимально высоком для них магнитном поле. Правда, для этого пришлось создать несколько серий образцов, содержащих микроскопические поры с гелием различного размера и плотности, для чего потребовались имплантация альфа-частиц, специальная термообработка и прецизионная электронная микроскопия.

Все это было чрезвычайно интересно - казалось, не хватает только времени. Попутно приобретался опыт работы со сравнительно крупными сверхпроводящими магнитами, способами их защиты и создания оригинальных "ключей" для поддержания магнитного поля с отключенными источниками питания.

Замечу здесь, что сверхпроводимости вообще повезло: наверное, ни в одной другой узкой области физики не присуждено столько Нобелевских премий за полвека после ее открытия в 1911 году.

Вообще за все годы работы в ОИЯИ я вместе с соавторами участвовал в подготовке и публикации 125 работ (в том числе в зарубежных журналах) и докладов на многочисленных как отечественных, так и крупнейших международных конференциях. К этому можно добавить три свидетельства на изобретения. Сейчас наш Институт явно на подъеме. Надеюсь принять участие в работах по программе NICA/MPD.

Пользуясь случаем, хочу выразить глубокую благодарность всем тем, кто так или иначе участвовал в создании аппаратуры, получении и обработке результатов, подготовке рукописей работ, а также близким и далеким коллегам за плодотворное сотрудничество. Искренне благодарен и тем, кто на моем долгом жизненном пути оказывал ту или иную поддержку по жизни и в делах семейных, в том числе и по обустройству и воспитанию трех детей (все с высшим образованием) и трех внуков, которым, надеюсь, жизнь подарит столь же интересные судьбы.

С наступающим Новым годом, дорогие друзья и коллеги!