Речь на XVIII съезде Всесоюзного Ленинского Коммунистического Союза Молодёжи

3

Учены образуют к молодежи

Президент Академии наук СССР
акademik А. П. АЛЕКСАНДРОВ

Речь на XVIII съезд
Весоюзного Ленинского
Коммунистического Союза Молодежи

Дорогие товарищ们! Позвольте мне прежде всего передать вам сердечный привет от штаба советской науки — Академии наук Союза ССР. В своей речи на съезд ВЛКСМ товарищ Леонид Ильич Брежнев сказал, что в целом коммунистисту старшего поколения могут быть довольны советской молодежью наших дней. Это, товарищи, очень значшие слова. Мы действительно довольны нашей советской молодежью.

Мне уже много лет — 75 минут. Приходилось работать вместе с молодежью в самых разнообразных направлениях деятельности и в самых различных условиях. Это было и в мирное время, это было и в войну, это было и в сложнейший последовательный период, когда начиналась работа в областиatomной техники,atomной энергетики. Во всех этих случаях старшему поколению всем сердцем помогала молодежь. На них, молодых ученых, легла набольшая тяжесть всех этих работ. На самые сложные, трудные участки с большой охотой шла молодежь. И она самоотверженно выполняла то, что надо было выполнить. Вот поэтому я считаю, что мы можем быть абсolutно довольны нашей молодежью. И мы, ученые, с большим удовлетворением XVIII съезд комсомола.

Перепечатываться с небольшими сокращениями.

4

Товарищ! Мы живем уже 33 года без войны, и это ваше великое счастье, и вы за это так же, как и мы, люди старшего возраста, должны быть глубоко признанты нашей Коммунистической партии, которая направляет огромные усилия на благородное дело мира.

Я должны сказать, что Леонид Ильич, который провел всю войну в самых ее тяжелых местах, который видел и пережил все то, что принесла война нашему народу, особенно ясно чувствует необходимость сохранения мира, он особенно большее усилия включает в то, чтобы наша страна могла развивать dalleше в мирных условиях. А это, товарищи, непросто. Ведь как-nикак после Октябрьской революции, а особенно после окончания второй мировой войны все усиливается противостояние стран социальистического содержства и лагеря капитализма. Стоит только повиться у нас какому-то слабому месту, как на него моментально обращают внимание наши враги. Конечно, все это накладывает на нас и на вас, молодых, громадную ответственность. Мы не должны допускать, чтобы в нашем едином фронте были какие-то слабые места, которые могут быть использованы для идеологических диверсий против нас, для усилия направленности и военной конфронтации.

Товарищ! Вы знаете, что использование ядерного оружия в Хиросиме и Нагасаки не вынуждалось военных обстоятельствами. Это была демонстрация так называемой политики с «позицини силы» для того, чтобы заставить нашу страну так или иначе капитлировать перед этим новым видом оружия. Вы знаете, что вскоре после окончания войны начали создавать вокруг стран военные базы. Я помню тот период, когда зарубежом рисовались карты, на которых показывали самолеты, вылеталише с военных баз, их маршруты лежали к нашим городам, они несли ядерные бомбы. И вот тогда, товарищи, наша молодежь вместе с нашими учеными, которые руководил крупнейший наш ученый и патриот, прекрасный, самоотверженный и преданный Родине человек, академик Игорь Васильевич Курчатов, решила труднейшую научную и техническую задачу — создала наш ядерный шит. Под его руководством были развернуть работы по созданию ядерной техники, и наша страна решила эту сложнейшую задачу в те же сроки, которые требовались США, привлекшим к этой работе крупнейших ученых мира.

Много юношей и девушек, только что вернулисься с войны, принимало участие в этой важной работе. Надсказать, что тогда эти коллективы не чувствовали, что война кончалась, настолько велика была направленность работы. Все понимали, что своевременное окончание этих работ может спасти мир от ядерной войны. И вот тогда молодежь показала себя в этом новом для нее направлении. Ведь пришлось всему вычится, чем раныше не учили,— и ядерной физике, и всем сложнейшим вопросамatomной техники. Просто этих наук еще не было в то время. Все приходилось создавать и открывать, учиться и учить. И вот эти задачи, товарищи, с большой помощью, с огромным участием нашей молодежки были вовремя решены.

В то время на Западе писали, что Советский Союз может создать ядерное оружие, верятно, к 1954 году, аprimерно на 1952 год намечалась развертивание против нашей страны ядерной войны, но у нас создали ядерное оружие уже в 1949 году благодаря этому самоотверженному труду. Я напомню вам, товарищи: Игорь Васильевич Курчатов докладывает тогда на сессии Верховного Совета СССР относительно участия молодежки в этих работах. Это действительное был геронческий подвиг нашей научной молодежки.

Товарищ! Мы живем в напряженной обстановке. Мы, люди Земли, начинаем чувствовать, что ресурсы нашей планеты не безграничны,

5

что нам надо заботиться об их сохранении навозможно долгий промежуток времени. Наука нам дает для этого многое. Мы можем компенсировать нефть ядерной энергетикой, которая работает сейчас, а еще больше будет работать в будущеемве. Наука делает огромные шаги в изменении техники сегоднянего дня, в изменении технологии. Вам всем приходится работа в тех или других отраслях, и вы лично чувствуете постоянный научно-технический прогресс. Вы прекрасно знаете, что именно от инциативы в труда, от творческого подхода, от широких кругозора каждой из вас, в существии, зависит и успехвает работы. Не только направленный труд, но и обучивание этого труда, планирование этого труда, создание новой техники в этом труде — это то, что мы должны делать каждой день. Если мы чему-то когда-то научились и успокопились на этом, то мы безнадежно и быстро устареем. Нам предстоит неизбежно учится каждый год и каждый день, учится работа все в новых направлениях и с новым оборудованием, с новой технологическей или перекраивать старую технологию, чтобы дивятся вперед. Тут у нас огромное поле деятельности, товарищи. И здесь творческая молодежь может сделать огромный вклад в развитие всего нашего хозяйства, техники, обороны — всего, что нужно нашей стране…

Так вот, товарищи, чем шире у вас будет кругозор, чем больше вы будет пристатировать к окружающейму, читать, изучать, тем больше успехов вы сможете добиться в вашем труде, тем больше будет развивать ваше творчество, ваше инциатива…

Товарищи! Творческий труд — это наиболее счастuble, которое может получить человек от жизни. Нанобольшее удовлетворение получаемы тогда, когда в результате своего труда видшь, как меняется наука, как меняется техника, видшь заводы, которые создают при творомучасии, а иногда и новые отрасля, как это служилось со мной при развитиюatomной энергетики. Это огромная радость — удовлетворение своим трудом. Я желаю вам всем, какому из вас в отдельности, испытать такую радость творчества к тому времени, когда вы должны до моего возраста. А этоого я вам всем желаю!

Товарищи! Жить в нашей стране — большое счастuble. Достаточно человеку родиться, и о нем заботятся родители, государство. Его учат бесплатно, работа ему обеспечена. Нет нынче таких обстоятельств, при которых нужно было бы думать о том, куда он должен после того, как окончит школь или взз. Это все в нашей стране обеспечено. Это великое счастuble, товарищи! Я ведь еще помню, когда были у нас биржи труда, когда была безработица. Тепер этоому даже трудно поверить. Наша страна — замечательная страна. Наша партняя хорошо ведет нашу страну, отлично ведет. Я считаю, что вамслужь жить в очень счастливое время. И вы должны за это сердечно благодарить нашу партню, наше правильность, нашу Советскую страну. Яелаю вам успехов!

8

Проблема прочитности

На рисунке 2 показан соленод, витки которого сделаны из металлической ленты (скоро мы узнаем, почему их делают именно из ленты, а не из провода круглого секения). Силы, действующие со стороны магнитного поля, стремятся разорвать соленод в плоскости витков и, кроме того, прижимают крайние витки к средним. Для борьбы с разрывающимся силами соленод помещают в прочную наружную оболочку, которая и воспринята разрывающие усилия. Для борьбы со скимающими силами между витками прокладывают изоляцию, имешую высокую прочность на скатке, например слюду или керамику. Но и прочность изоляции, и прочность оболочки не беспредельны. Другой путь борьбы с разрушением в больших полях — так называемые «малосиловые» соленоды. Витки в таких соленодах располагаются так, чтобы угол между вектором $\vec{B}$ и направлением тока был по возможности меньше — тогда силы уменшаются (см. (1)). Однако сделать совсем «бессиловой» соленод неудается.

Силы, действующие со стороны магнитного поля, ограничивают возможность величины индукции поля. Так, в объеме ~100 см³ практические нельзя получить поле больше 20 Тл с использованием медного соленода. Если обмотка сделана из медных сплавов повышенной прочности (медь + цирконий, медь + кадмий и др.), индукция поля в объеме 100 см³ может достигать 40 Тл. Однако сплавы меди имеют большие (в 1,5—2 раза) сопротивление, чем медь. А это условия (см. (2)) и без того непростую проблему теплотвода.

Теплоотвод

Из всех жидкости, которые можно применить для охлаждения, наиболее теплоустойчивые имеют вода; поэтому, как правило, для охлаждения применяют именно ее. Было бы наиболее просто вместе медного провода намотать соленод медной трубкой и пропускать внутренний трубки воды для охлаждения, а по самой трубке — ток. Так и делали когда-то; так делают и сейчас, но только в тех случаях, когда тепло, которое нужно отвести от соленода, невелико. Длинная и тонкая трубка создает большое сопротивление текущей воды, и прокачать через такой соленод большое количество воды неудается.

Между тем, чтобы ответить от соленода теплового мощность, скажем, 5 MBt с помощью воды из водопроводной магистрали (температура воды 10÷15°C), надо прокачивать сквозь соленод 1000 л воды в минуту, и эта вода будет выходить из соленода нагретий почти до кипения. Поток воды не должен ни на мгновение ослабать — иначе температура воды doit до 100°C, вода закипит, теплотвод ухудшится (темпропроводность пара мала) и соленод разрушится. Поэтому путь для воды должна быть короче и шире, чтобы сопротивление текущую

10

Так что у криогенных соленодов есть важный недостаток — больший расход сравнительного дорогого хладагента.

В результате криогенные соленоды широкого распространения не получили, тем более что у них появились еще более холодные конкуренты:

Сверхпроводящие соленоды

У многих металлов и сплавов при охлаждении до определенной температуры (критической) сопротивление становится равным нулю. В таком состоянии эти металлы и сплавы называют сверхпроводниками. Если сделать из такого материала обмотку соленода и охлаdit соленод до температуры ниже критической, то его сопротивление становится равным нулю. Этим решается проблема теплотвода — ведь если равно нулю сопротивление, то равна нулю и вышеюшаяся мощность. Проблема прочитности остается, поэтому «рекордных» полей сверхпроводящие соленоды не создают. Но это они легче и меньше по размерам, чем медные водохлаждемые. По сравнению с криогенными сверхпроводящими соленоды требуют в сотни раз меньшего расхода хладагента. (Вобщество гороря, сверхпроводящие соленоды тоже можно было бы назвать криогенными — ведь они охладаются теми же жидкими газами, но по традиции криогенными называют только не сверхпроводящие соленоды).

Казалось бы, с помощью сверхпроводих соленодов можно получить громадные поля. Однако это не так — индукция поля в сверхпроводящем соленоде ограничена неокторым критическим значением $B_{\kappa p}$. При этом критической значения поля исчезает сверхпроводимость. Значения $B_{\kappa p}$ различны для разных металлов и сплавов. Нанболее широко применяется сейчас в качестве материала сверхпроводящих соленодов содержание $Nb_3Sn$. Для него $B_{\kappa p} = 30$ Тл (при 4,2 К). Но и такое поле с помощью сверхпроводшего соленода из $Nb_3Sn$ получить не удалось. Практические с помощью соленодов из $Nb_3Sn$ получают пока поля $B \leqslant 20$ Тл.

Важный вклад, внесенный в технику сильных магнитных полей сверхпроводящими соленодами, состоит в том, что поля $B = 10 \div 15$ Тл стали доступны большинству физических laboratorий. Например, сверхпроводящий соленод, о котором только что шла речь, занимает место со всем отношением кнему оборуданием несколько квадратных метров и расходует ≈ 10 л жидкого геля в сутки, а соответствующий медный водохлаждемый соленод требует стропельства специальной насосной станции.

Области применения сверхпроводящих соленодов расшириется, если будут найдены сверхпроводящие соединения с большими значениями $B_{\kappa p}$.

И в заключение упомянем еще об одной возможности получения сильных магнитных полей. Вспомним, что ограничивает доступные значения индекции поля: перегрев соленода и его механическое разрушение. Однако и разогрев до плавления, и разрушение не. Проискодят мгновенно (по льду можно бежать, даже когда он такой тонкий, что сломается, если остановится). Поэтому в течение малого промежутка времени по соленодуму можно пропускать такой больший ток, которое он «не выдержал» был при длительной работе. В таком импульском режиме на короткий промежуток времени могут быть получены горячдо бóльшие магнитные поля, чем при работе в стационарном режиме.

Упражнения

1. На соленоде получают поле с индекцией $B_1 = 10$ Тл, и при этом отводимая тепловая мощность $P_1 = 1$ MBt. Можно ли на этом соленоде получить поле $B_2 = 25$ Тл? Производительность водопроводной магистрали $V = 50$ м³/ч, температура воды в магистрали 10°C, а температура воды на выходе из соленода не должна превышать 90°C.

2. Телловая мощность, выделяющая на медном соленоде, равна 5 MBt. Какова должа быть производительность водопроводной магистрали для охлаждения соленода? Теллертура воды в магистрали 10°C, температура воды на выходе из соленода не более 90°C.

Каков должен быть раскод хладагента, если для охлаждения использовать жидкий азот? Теллота испарения жидкого азота 70 Дж/cm³. Сколько жидкого водорода надо прокачивать через систему охлаждения, если соленод сделан из алюминия?

Иndукция поля во всех трех случаях одна и та же.