Никуленков Евгений Васильевич

Мы были или первыми, или сразу за первыми!

Темой сверхпро­вод­ни­ков я начал заниматься в 1971 году, хотя во ВНИ­ИНМ при­шел рабо­тать еще раньше. В тот период лабо­ра­то­рии, спе­ци­а­ли­зи­рующейся на сверхпро­вод­ни­ках, еще не было. Этой темой занима­лись отдель­ные сотруд­ники и небольшие группы в составе раз­лич­ных лабо­ра­то­рий. Когда я перешел в лабо­ра­то­рию №23 к Нине Пет­ровне Агапо­вой, там была группа из трех чело­век (Вале­рия Дмит­ри­евна Боро­дич, Аль­берт Пав­ло­вич Голубь и Таи­сия Пав­ловна Чебо­та­рёва), кото­рые и занима­лись вопро­сами сверхпро­вод­ни­ков как мате­ри­а­ло­веды. В других лабо­ра­то­риях, напри­мер, на уста­новке У-13, также были сотруд­ники, кото­рые рабо­тали над полу­че­нием сверхпро­вод­ни­ков, но уже как обра­бот­чики. Внутри раз­ных лабо­ра­то­рий также были группы, кото­рые в тот период изу­чали два сверхпро­во­дящих мате­ри­ала — это нио­бий-тита­но­вый сплав (NbTi) и соеди­не­ние нио­бия и олова (Nb₃Sn).

Опыт­ное про­из­вод­ство сна­чала рас­по­лага­лось у нас в инсти­туте. Немного позд­нее стало созда­ваться пер­вое промыш­лен­ное про­из­вод­ство в Совет­ском Союзе — Уль­бин­ский метал­лурги­че­ский завод (УМЗ, Усть-Каме­ногорск, Казах­стан).

Это было начало. Мне при­ш­лось при­нимать уча­стие в запуске обо­ру­до­ва­ния, его осво­е­нии и раз­ра­ботке тех­но­логи­че­ских процес­сов. Есте­ственно, не один чело­век это делал, а кол­лек­тив, я был маленькой частич­кой этого кол­лек­тива. Сверхпро­вод­ники — это высо­ко­тех­но­логич­ные мате­ри­алы, являющи­еся важ­нейшей состав­ной частью маг­нит­ных систем уско­ри­те­лей и термо­ядер­ных уста­но­вок и другого науч­ного и высо­ко­тех­но­логич­ного обо­ру­до­ва­ния. ВНИ­ИНМ и в тот момент, и сегодня явля­ется голов­ной орга­ни­за­цией по раз­ра­ботке тех­но­логий полу­че­ния сверхпро­вод­ни­ков. Во времена Совет­ского Союза в обла­сти сверхпро­вод­ни­ков мы никогда не были послед­ними: мы были или пер­выми, или сразу за пер­выми. И это неза­ви­симо от мате­ри­а­лов — нио­бий-титан или нио­бий-олово.

Мы делали длин­номер­ные изде­лия. Напри­мер, если гово­рить про нио­бий-титан, то из одной сборки можно полу­чить до 50 км длин­ной много­во­ло­кон­ной про­во­локи, где тон­кие сверхпро­во­дящие волокна рас­пре­де­лены в мед­ной мат­рице. Сплав нио­бий-титан доста­точно пла­стич­ный, его можно деформи­ро­вать, хотя это тоже нелегко.

А если гово­рить про Nb₃Sn, кото­рый явля­ется хруп­ким, как стекло, то были раз­ра­бо­таны спе­ци­аль­ные методы, поз­во­ляющие из хруп­кого соеди­не­ния сде­лать длин­номер­ные изде­лия. Такие про­вод­ники изго­тав­ли­вали по так назы­ва­емой «брон­зо­вой» тех­но­логии, пред­став­ляющей собой деформацию нио­би­е­вых воло­кон в брон­зо­вой мат­рице (Cu-Sn). Из одной сборки можно полу­чить до 30 км много­во­ло­кон­ного про­вода, кото­рый на послед­ней ста­дии под­верга­ется реакци­он­ной термо­об­ра­ботке для обра­зо­ва­ния сверхпро­во­дящего интерме­тал­лида.

Созда­ние токамака Т-15 в Кур­ча­тов­ском инсти­туте было вто­рым вели­чайшим достиже­нием, поскольку это также был пер­вый в мире токамак с маг­ни­тами на основе Nb₃Sn. Сотруд­ники нашего инсти­тута раз­ра­ба­ты­вали не только про­вод­ник, но и весь тех­но­логи­че­ский процесс его изго­тов­ле­ния. Напри­мер, если есть медь, нио­бий, титан и другие мате­ри­алы нуж­ного каче­ства, то для того, чтобы сде­лать из них сверхпро­вод­ник, иногда тре­бу­ется пере­пла­вить Nb–Ti сли­ток несколько раз — для его очистки, сниже­ния твер­до­сти и повыше­ния пла­стич­но­сти. Необ­хо­димо было полу­чить сверхпро­во­дящие волокна диамет­ром 2-3 мик­рона (что в 10 раз тоньше чело­ве­че­ского волоса) в мед­ной или брон­зо­вой мат­рице. В каж­дом про­вод­нике может быть более 10 000 таких воло­кон, а очень тон­кое волокно может порваться, если будет недо­ста­точно пла­стич­ным. Чтобы решить задачу столь высо­кой слож­но­сти, раз­ра­бот­чик сверхпро­во­дящего мате­ри­ала должен знать очень многое. Если не зна­ешь процессы плавки, то грош тебе цена, плохо ори­ен­ти­ру­ешься в дета­лях обра­ботки — опять минус, не зна­ешь мате­ри­а­ло­ве­де­ние — совсем плохо. Необ­хо­димо знать все, и знать на очень высо­ком уровне.

В этой связи я бы хотел отме­тить работу нашей тех­ни­че­ской биб­лио­теки. При орга­ни­за­ции нового иссле­до­ва­ния очень важно вла­деть науч­ной информацией, а в биб­лио­теке ВНИ­ИНМ про­во­ди­лись «науч­ные среды», как мы их назы­вали. В этот день недели выстав­ля­лись для общего поль­зо­ва­ния свежие меж­ду­на­род­ные жур­налы с пуб­ли­каци­ями о научно-тех­ни­че­ских новин­ках, появившихся в других стра­нах. На эти «среды» очень охотно ходили сотруд­ники, так как в то время ника­кого интер­нета не было и зна­ния можно было полу­чить только из печат­ных изда­ний.

Напри­мер, сей­час одним из новых и пер­спек­тив­ных направ­ле­ний в обла­сти тех­но­логии и медицины являются био­совме­стимые мате­ри­алы. Рас­смат­ри­ва­ется возмож­ность изго­тов­ле­ния имплан­тов для чело­ве­че­ского орга­низма из нио­бий-тита­но­вого сплава. Это как раз такой сплав, кото­рый мы хорошо знаем, и поэтому могли бы при­нять уча­стие в этих раз­ра­бот­ках. Есть и другие пер­спек­тив­ные мате­ри­алы, с кото­рыми наш инсти­тут рабо­тает; они пред­на­зна­чены для твэ­лов, и, пред­ставьте, их также можно исполь­зо­вать для созда­ния имплан­тов для тела чело­века. Сей­час для этого исполь­зуют леги­ро­ван­ный титан. Это уже хорошо извест­ный мате­риал, но в послед­нее время появи­лись све­де­ния о гораздо более каче­ствен­ных и современ­ных спла­вах. Напри­мер, самые лучшие импланты из титана могут про­служить чет­верть века. И, есте­ственно, любой здра­во­мыс­лящий чело­век скажет: «Ну куда больше? Прой­дет 25 лет — выбро­сим, поста­вим новый». А ведь можно и по-другому решить: «Сегодня кому-то заме­нили колен­ную чашечку, и она будет как новая служить ему всю жизнь!». Такая задача должна быть постав­лена на высо­ком уровне Госкорпо­рации, тогда и результат будет соот­вет­ствующий.