Ñâåðõïðîâîäèìîñòü â îòðàñëè – ýòî ðåàëüíî

Èçâåñòíî, ÷òî, íåñìîòðÿ íà âñå óõèùðåíèÿ ñåòåâûõ êîìïàíèé ÐÀÎ ÅÝÑ (è ëè÷íî ã-íà ×óáàéñà), íå ìåíåå 10 ïðîöåíòîâ ïðîèçâîäèìîé â ñòðàíå ýëåêòðîýíåðãèè ïðîïàäàåò çàçðÿ.  ïåðåñ÷åòå íà ãîä òåðÿþòñÿ ìèëëèàðäû ðóáëåé. À âñå äåëî â òîì, ÷òî ýòà ÷àñòü ýíåðãèè áåçâîçâðàòíî óõîäèò íà íàãðåâ ïðîâîäîâ ïðîòÿæåííûõ ëèíèé ýëåêòðîïåðåäà÷è, à çàîäíî è îêðóæàþùåãî ïðîñòðàíñòâà. Âïðî÷åì, àíàëîãè÷íàÿ êàðòèíà âî âñåì ìèðå. Ôèçèêó íå îáìàíåøü.
Ìåæäó òåì óæå ïî÷òè 100 ëåò ìèíóëî ñ òåõ ïîð, êàê áûëî îòêðûòî ÿâëåíèå ñâåðõïðîâîäèìîñòè – à òåì ñàìûì è óêàçàí ïóòü ê òîìó, êàê îáîéòèñü áåç ïîòåðü â ïðîâîäàõ. Ïóòü, îäíàêî, íåïðîñòîé. Äëÿ òîãî, ÷òîáû íåêîòîðûå (íå âñå) ïðîâîäÿùèå ìàòåðèàëû ïîòåðÿëè ñâîå ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå, èõ íåîáõîäèìî îõëàæäàòü äî î÷åíü íèçêèõ òåìïåðàòóð, à ýòî ñòàâèò ñåðüåçíûå òåõíè÷åñêèå çàäà÷è.
Òåì íå ìåíåå óæå íà äåñÿòêè ëåò èäåò ñ÷åò ïðàêòè÷åñêîìó èñïîëüçîâàíèþ ñâåðõïðîâîäíèêîâ â íàó÷íûõ ïðèáîðàõ è â ìåäèöèíå.  íàóêå ýòî ÑÏ- ýëåêòðîìàãíèòû, ðàáîòàþùèå ïðè òåìïåðàòóðå æèäêîãî ãåëèÿ (4° Ê) è ïðèìåíÿþùèåñÿ â ñîâðåìåííûõ áîëüøèõ óñêîðèòåëÿõ –êîëëàéäåðàõ.  ìåäèöèíå ýòî ìàãíèòîðåçîíàíñíûå òîìîãðàôû ñî ñâåðõïðîâîäÿùèìè ìàãíèòàìè â ãåëèåâûõ êðèîñòàòàõ. Çà ðóáåæîì åæåãîäíî óæå âûïóñêàåòñÿ îêîëî òûñÿ÷è òàêèõ òîìîãðàôîâ, ïðè÷åì ãîäîâîé ðûíîê ýòîé àïïàðàòóðû îöåíèâàåòñÿ â íåñêîëüêî ìèëëèàðäîâ äîëëàðîâ ÑØÀ. Ïîïûòêà íàëàäèòü âûïóñê ñâåðõïðîâîäÿùèõ òîìîãðàôîâ áûëà ïðåäïðèíÿòà è â ïîñòñîâåòñêîé Ðîññèè: â íà÷àëå äåâÿíîñòûõ ãîäîâ áûëà çàïóùåíà ãîñóäàðñòâåííàÿ ïðîãðàììà, îäíàêî èç-çà íåäîñòàòî÷íîãî ôèíàíñèðîâàíèÿ ÍÈÎÊÐ, ÿâíî íåñîðàçìåðíîãî ïîñòàâëåííîé çàäà÷å, ïðîãðàììà áûëà ñâåðíóòà, è ìåäèöèíñêèå öåíòðû ïðîäîëæèëè ïîøòó÷íóþ çàêóïêó çàðóáåæíûõ òîìîãðàôîâ.
×òî äî ýíåðãåòèêè, òî âûñîêàÿ ñòîèìîñòü ñâåðõïðîâîäÿùèõ ìàòåðèàëîâ è íåîáõîäèìîñòü îõëàæäåíèÿ äî âåñüìà íèçêèõ òåìïåðàòóð ñóùåñòâåííî òîðìîçèò èõ ìàññîâîå ïðèìåíåíèå. Íå ìèðÿñü ñ òàêèì ïîëîæåíèåì, ó÷åíûå ìíîãèõ ñòðàí, è Ðîññèè â òîì ÷èñëå, âåäóò èññëåäîâàíèÿ, íàöåëåííûå íà ñìÿã÷åíèå, à â ïåðñïåêòèâå – è óñòðàíåíèå ýòèõ ïðåïÿòñòâèé.
Êàê ñîîáùàëîñü â ÑÌÈ ïî èòîãàì íå òàê äàâíî ïðîâåäåííîé IV-é íàó÷íî-ïðàêòè÷åñêîé êîíôåðåíöèè “Èñïîëüçîâàíèå äîñòèæåíèé ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé â ÿäåðíûõ òåõíîëîãèÿõ”, áëàãîäàðÿ ôóíäàìåíòàëüíûì èññëåäîâàíèÿì ó÷åíûõ àòîìíîé îòðàñëè íàøà ñòðàíà ñåãîäíÿ íàõîäèòñÿ íà ñòàäèè îñâîåíèÿ è ïîëóïðîìûøëåííîãî âíåäðåíèÿ âûñîêîòåìïåðàòóðíûõ ñâåðõïðîâîäíèêîâ (ÂÒÑÏ).
Îñíîâíîé äîêëàä íà ýòó òåìó "Ôóíäàìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ ñâåðõïðîâîäèìîñòè è åå èñïîëüçîâàíèå â èíòåðåñàõ îòðàñëè è íàðîäíîãî õîçÿéñòâà" – áûë ïðåäñòàâëåí äèðåêòîðîì Èíñòèòóòà ôèçèêè òâåðäîãî òåëà è ñâåðõïðîâîäèìîñòè ÐÍÖ “Êóð÷àòîâñêèé èíñòèòóò” ÷ëåíîì - êîððåñïîíäåíòîì ÐÀÍ Í.À. ×åðíîïëåêîâûì.
 ÷àñòíîñòè, ñîîáùàëîñü, ÷òî â ìèðå àêòèâíî âåäóòñÿ èññëåäîâàíèÿ ïî ñîçäàíèþ ñâåðõïðîâîäÿùèõ ëèíèé ýëåêòðîïåðåäà÷è íà îñíîâå ìàòåðèàëîâ, ðàáîòàþùèõ ïðè òåìïåðàòóðå æèäêîãî àçîòà (îêîëî 77° Ê). Óæå ñóùåñòâóþò îïûòíî - äåìîíñòðàöèîííûå ëèíèè äëèíîé â íåñêîëüêî ñîòåí ìåòðîâ â Äåéòðîòå (ÑØÀ), ãäå ïëàíèðóþò ÷åðåç íåñêîëüêî ëåò ñîçäàòü ïðîèçâîäñòâåííûå ìîùíîñòè ïî âûïóñêó ÂÒÑÏ – ïðîâîäà íà òûñÿ÷è êèëîìåòðîâ ëèíèé ýëåêòðîïåðåäà÷è. Áûëî âûñêàçàíî ìíåíèå, ÷òî è â Ðîññèè óæå ê 2020 ãîäó âïîëíå ðåàëüíî ñîçäàòü ëèíèè ýëåêòðîïåðåäà÷è íà îñíîâå ÂÒÑÏ íà äåñÿòêè ãèãàâàòò ïåðåäàâàåìîé ìîùíîñòè. Ïî êðàéíåé ìåðå, ôóíäàìåíòàëüíûå íàó÷íûå çàäåëû äëÿ ðåàëèçàöèè ïîäîáíîãî ïðîåêòà èìåþòñÿ. Íî ñåãîäíÿ â ïðàêòè÷åñêîì ñìûñëå Ðîññèÿ íà íîâîì âèòêå ìèðîâîé ñâåðõïðîâîäíèêîâîé ãîíêè âûãëÿäèò ïîêà äîñòàòî÷íî ñêðîìíî. Ïðîèçâîäñòâî ÂÒÑÏ-ïðîâîäà íàëàæåíî â ÍÈÈ íåîðãàíè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ èìåíè àêàäåìèêà À.À. Áî÷âàðà (Ìîñêâà), ãäå, ñî ñëîâ çàìåñòèòåëÿ ãåíåðàëüíîãî äèðåêòîðà èíñòèòóòà À.Ê. Øèêîâà, "â ãîä âûïóñêàåòñÿ îêîëî íåñêîëüêî êèëîìåòðîâ ìàòåðèàëà, ïðè÷åì ðîññèéñêèå òåõíîëîãèè â ýòîé îáëàñòè íàõîäÿòñÿ íà ìèðîâîì óðîâíå".
Íàäî îòìåòèòü, ÷òî óæå â òå÷åíèå ðÿäà ëåò â ïåðå÷íå îñíîâíûõ ïðîãðàìì ôóíäàìåíòàëüíûõ íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé, ïðîâîäèìûõ â Ðîñàòîìå (ðàíåå – Ìèíàòîìå ÐÔ), íåèçìåííî íàõîäèòñÿ è ïðîãðàììà ïî ñâåðõïðîâîäèìîñòè. Èçâåñòíî, íàïðèìåð, ÷òî â ðàìêàõ ïðîãðàììû ñîçäàíèÿ óñêîðèòåëüíî - íàêîïèòåëüíîãî êîìïëåêñà (ÓÍÊ) äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷ â îáëàñòè ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé â ïîäìîñêîâíîì Ïðîòâèíî â ÈÔÂÝ (â êîîïåðàöèè ñ ÂÍÈÈÍÌ è ÍÈÈÝÔÀ) â íà÷àëå 90-õ ãîäîâ áûëî ñîçäàíà ïðîèçâîäñòâåííàÿ áàçà äëÿ ñåðèéíîãî èçãîòîâëåíèÿ ÑÏ-ìàãíèòîâ è âûïóùåíà îïûòíàÿ ïàðòèÿ èç íåñêîëüêèõ äåñÿòêîâ ïîëíîìàñøòàáíûõ äèïîëüíûõ ÑÏ-ìàãíèòîâ ñ òðåáóåìûìè ïàðàìåòðàìè. Îäíàêî èç-çà òåõ æå ïðè÷èí ôèíàíñîâîãî ñâîéñòâà ðåàëèçàöèÿ ïðîãðàììû ÓÍÊ áûëà âíà÷àëå ïðèîñòàíîâëåíà, à çàòåì è çàêðûòà.
Áîëüøå «ïîâåçëî» ÑÏ-ïðîãðàììå, îñóùåñòâëÿåìîé ïî ìåæäóíàðîäíîìó ïðîåêòó òåðìîÿäåðíîãî ðåàêòîðà ÈÒÝÐ (âåäóùàÿ îðãàíèçàöèÿ îò Ðîññèè - ÐÍÖ «Êóð÷àòîâñêèé èíñòèòóò»). Çäåñü ïðîäîëæàþòñÿ ðàáîòû ïî ñîçäàíèþ ýëåìåíòîâ ìàãíèòíîé ñèñòåìû ñ èñïîëüçîâàíèåì ÑÏ-ìàãíèòîâ ãåëèåâîé òåìïåðàòóðû.
Âîò íà ôîíå òàêîé ñèòóàöèè 4 ôåâðàëÿ ñ.ã. ñîñòîÿëîñü çàñåäàíèå ñåêöèè ¹2 "Ñâåðõïðîâîäèìîñòü" Íàó÷íî-òåõíè÷åñêîãî ñîâåòà ¹3 "ßäåðíàÿ ôèçèêà, óñêîðèòåëè, ôèçèêà ÷àñòèö è êîíäåíñèðîâàííûå ñðåäû" Ôåäåðàëüíîãî àãåíòñòâà ïî àòîìíîé ýíåðãèè ñ ïîâåñòêîé äíÿ, ïîñâÿùåííîé îáñóæäåíèþ âåäîìñòâåííîé ïðîãðàììû ðàáîò íà áëèæàéøèå ãîäû â îáëàñòè ñâåðõïðîâîäèìîñòè.
Óïîìèíàâøèéñÿ âûøå Í.À. ×åðíîïëåêîâ êàê ðàç ÿâëÿåòñÿ ïðåäñåäàòåëåì ýòîãî ýêñïåðòíîãî îðãàíà, íî â ýòîò ðàç åãî ïî óâàæèòåëüíîé ïðè÷èíå íå áûëî, òàê ÷òî çàñåäàíèå ïðîâîäèë ó÷åíûé ñåêðåòàðü ñåêöèè Í.À. Èâàíîâ. Ó÷àñòâîâàëè ïðåäñòàâèòåëè äåñÿòè îðãàíèçàöèé è ïðåäïðèÿòèé, â òîì ÷èñëå ÐÍÖ "Êóð÷àòîâñêèé èíñòèòóò" ÔÃÓÏ "ÃÍÖ ÐÔ - Òðîèöêèé èíñòèòóò èííîâàöèîííûõ è òåðìîÿäåðíûõ èññëåäîâàíèé", ÔÃÓÏ "ÃÍÖ ÐÔ - Èíñòèòóò ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé", ÎÀÎ "ÒÂÝË", è ðÿäà äðóãèõ.
Çàñåäàíèþ áûëè ïðåäëîæåíà ñòðóêòóðà Ïðîãðàììû îòðàñëåâûõ ðàáîò ïî ñâåðõïðîâîäèìîñòè íà 2005 - 2008 ã.ã., ïîëó÷èâøåé ïîñëå íåêîòîðîé äèñêóññèè ñëåäóþùåå íàçâàíèå – «Ðàçðàáîòêà òåõíîëîãèé ñîçäàíèÿ ñâåðõïðîâîäÿùèõ ìàòåðèàëîâ è èçäåëèé íà èõ îñíîâå äëÿ àòîìíîé íàóêè, òåõíèêè è äðóãèõ ïðèìåíåíèé». Ýòà ïðîãðàììà âêëþ÷àåò â ñåáÿ ñëåäóþùèå ïðåäëàãàåìûå äëÿ ðåàëèçàöèè ïðîåêòû:
- Ðàáîòû ïî ñîâåðøåíñòâîâàíèþ òåõíîëîãèè ïðîèçâîäñòâà âûñîêîòåìïåðàòóðíûõ ñâåðõïðîâîäíèêîâ íà îñíîâå âèñìóòîâûõ êåðàìèê (ïåðâîå ïîêîëåíèå ÂÒÑÏ) ñ âûïóñêîì îïûòíûõ ïàðòèé äëÿ ñîçäàíèÿ îïûòíûõ îáðàçöîâ îáîðóäîâàíèÿ â òîì ÷èñëå â ðàìêàõ ñîãëàøåíèÿ ìåæäó Ðîñàòîìîì è ÎÀÎ «ÔÑÊ ÅÝÑ»;
- Ñîçäàíèå îñíîâ îïûòíî-ïðîìûøëåííîé òåõíîëîãèè ïðîèçâîäñòâà ïëåíî÷íûõ ÂÒÑÏ íà îñíîâå èòòðèåâûõ êåðàìèê (âòîðîå ïîêîëåíèå ÂÒÑÏ);
- Ðàçðàáîòêà îñíîâ òåõíîëîãèè ïðîèçâîäñòâà ñâåðõïðîâîäíèêîâ íà îñíîâå ñîåäèíåíèÿ MgB2 ;
- Ðàçðàáîòêà è èçãîòîâëåíèå ãîëîâíîãî îáðàçöà ñâåðõïðîâîäÿùåãî èíäóêòèâíîãî íàêîïèòåëÿ (ÑÏÈÍà) äëÿ ïðèìåíåíèÿ â àòîìíîé ýíåðãåòèêå;
- Ðàçðàáîòêà è èçãîòîâëåíèå ãîëîâíîãî îáðàçöà ÑÏ-ñåïàðàòîðà äëÿ ïîâûøåíèÿ âûõîäà ïðîäóêöèè òðåáóåìîãî êà÷åñòâà (äëÿ ÎÀÎ ÏÏÃÕÎ – ã. Êðàñíîêàìåíñê);
- Èññëåäîâàíèÿ ïî ïîâûøåíèþ óñòîé÷èâîñòè ÑÏ-ìàãíèòîâ íà îñíîâå íèçêîòåìïåðàòóðíûõ ïðîâîäíèêîâ ñ äîáàâëåíèåì èíòåðìåòàëëèäîâ ðåäêîçåìåëüíûõ ìåòàëëîâ.
Îòìå÷àëîñü, ÷òî áîëüøèíñòâî ïðåäñòàâëåííûõ ïðîåêòîâ îðèåíòèðîâàíû íà êîíêðåòíûõ ïîòðåáèòåëåé, ñ êîòîðûìè âåäåòñÿ ïðîöåññ ñîãëàñîâàíèÿ. Îòìå÷åíî òàêæå, ÷òî íåêîòîðûå äðóãèå ðàáîòû ïî ïðèìåíåíèþ ÑÏ – ìàòåðèàëîâ âåäóòñÿ â ðàìêàõ ðÿäà äðóãèõ âåäîìñòâåííûõ ïðîãðàìì, òàê ÷òî îáñóæäàþòñÿ íà ÍÒÑ ïî ñîîòâåòñòâóþùèì íàïðàâëåíèÿì.
 õîäå îáñóæäåíèÿ ÷ëåíû ñåêöèè ÍÒÑ-3 çàñëóøàëè âûñòóïëåíèÿ ïðèãëàøåííûõ ýêñïåðòîâ – È.È. Àêèìîâà (ÂÍÈÈÍÌ èì. Áî÷âàðà) è Ñ.À. Åãîðîâà (ÍÈÈÝÔÀ èì. Åôðåìîâà, Ñàíêò-Ïåòåðáóðã), à òàêæå ïîñåòèâøåãî çàñåäàíèå ãëàâíîãî ó÷åíîãî ñåêðåòàðÿ ÍÒÑ Ðîñàòîìà À.Â. Ïóòèëîâà. Ïîñëå íåêîòîðîé äèñêóññèè ÷ëåíû ñåêöèè ñîøëèñü â ìíåíèè î ïîëîæèòåëüíîé îöåíêå ïðåäëîæåííîé ñòðóêòóðû ïðîåêòîâ îòðàñëåâûõ ðàáîò ïî ñâåðõïðîâîäèìîñòè, îòìåòèâ ïðè ýòîì, ÷òî âûøåïåðå÷èñëåííûå êîíêðåòíûå ïðîåêòû íå ñìîãëè îõâàòèòü âåñü ñïåêòð ïåðñïåêòèâíûõ ðàçðàáîòîê ïî äàííîé òåìàòèêå. Ïðè÷èíà ïîíÿòíàÿ – âñå ðàáîòû íåîáõîäèìî «âòèñíóòü» â âåñüìà îãðàíè÷åííûé îáúåì ôèíàíñèðîâàíèÿ. Òåì íå ìåíåå âûïîëíåíèå ýòîé ïðîãðàììû (ñ âûïóñêîì ãîëîâíûõ îáðàçöîâ îáîðóäîâàíèÿ) ïîçâîëèò óëó÷øèòü õàðàêòåðèñòèêè âûïóñêàåìûõ ÑÏ- ìàòåðèàëîâ, ïîâûñèòü ýôôåêòèâíîñòü îáðàáàòûâàþùåãî ïðîèçâîäñòâà îòðàñëè è íàäåæíîñòü àòîìíûõ ýëåêòðîñòàíöèé.
Èòàê, ïðîãðàììà îäîáðåíà ïðîôèëüíîé ñåêöèåé ÍÒÑ Ðîñàòîìà è ðåêîìåíäîâàíà ê óòâåðæäåíèþ. Òåïåðü âàæíî, ÷òîáû âñå çàèíòåðåñîâàííûå îðãàíèçàöèè è èíñòàíöèè ïðèíÿëè ìåðû äëÿ îáåñïå÷åíèÿ çàïðîøåííîãî (äîñòàòî÷íî ñêðîìíîãî) ôèíàíñèðîâàíèÿ ñ òåì, ÷òîáû îòå÷åñòâåííûå è îòðàñëåâûå èññëåäîâàíèÿ â îáëàñòè ñâåðõïðîâîäèìîñòè õîòü â êàêîé-òî ìåðå ñîîòâåòñòâîâàëè îáùåìèðîâîìó ïðîöåññó ðàçâèòèÿ ñâåðõïðîâîäÿùèõ òåõíîëîãèé. À â òîì, ÷òî âûïîëíåíèå ýòèõ ðàáîò ñîîòâåòñòâóåò çàäà÷àì è èíòåðåñàì ðàçâèòèÿ îòå÷åñòâåííîé àòîìíîé îòðàñëè – ñîìíåíèé áûòü íå ìîæåò.
Îïóáëèêîâàíî : "Àòîì - Ïðåññà" ¹8, 17 ôåâðàëÿ 2005 ã.
Ñåðèÿ ñîîáùåíèé "Ñ çàñåäàíèé ÍÒÑ ÃÊ "Ðîñàòîì"":
×àñòü 1 - Ôèçèêè Ðîñàòîìà ãîòîâÿòñÿ ê ðàáîòå íà LHC
×àñòü 2 - Îäîáðåíû ðàáîòû ïî ñâåðõïðîâîäèìîñòè
×àñòü 3 - Àòîì ñîãðåâàþùèé: ñòðàíà æäåò
×àñòü 4 - Âå÷íàÿ òåðìîÿäåðíàÿ "ãðåëêà"
...
×àñòü 7 - Ïëàíîâûé ïîäõîä ê ýêñòðåìàëüíûì ñîñòîÿíèÿì
×àñòü 8 - Ðàäèàöèîííûé òåððîðèçì: ðåàëüíû ëè óãðîçû
×àñòü 9 - Ñâåðõïðîâîäÿùèé íàêîïèòåëü: âðåìÿ ïðèøëî?