Техника - молодёжи 1966-08, страница 9

Ч У Д 0-М А Г н И т ы

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

А. САХАРОВ, академик

Как известно, многие области неуки уже давно оказались в некоем тупике. Им нужны очень сильные магнитные поля, а существующие физические методы не позволяют их получить. Десятки, сотни тысяч эрстед и... потолок. Потолок, четкий, жесткий, непреодолимый, держался несколько десятков лет. Но потом рухнул и он.

Четырнадцать лет тому назад советские ученые осуществили свой первый магнитный взрыв. Смысл зтого смелого эксперимента, по сути дела, заключался в том, что с помощью мощного направленного взрыва сжимается пространство, в котором локализовано магнитное поле. Магнитные силовые линии «сжимаются», сгущаются, а поле вырастает до чудовищных величин в десятки миллионов эрстед. Соответствующую установку — МК-1 («Магнитокумулятивный генератор») и схему ее работы вы видите на вкладке.

Физическая сущность усложненной модели — МК-2 та же самая — взрыв сжимает контур с током, сжимается связанное с ним магнитное поле, импульсивно растет его напряженность. Простота, разумеется, кажущаяся.

Теоретические расчеты были не столь сложными, ведь, по сути деле, это обычное устройство с превращением механической энергии а электрическую.

Техническое же воплощение идеи, естественно, столкнулось с большими трудностями. Но сейчас а нашей стране уже имеется несколько систем МК самых разнообразных мощностей и размеров. В одной из установок, весящей 150 кг, при взрыве 15 кг взрывчатых веществ в энергию магнитного поля переходит до 10⁷ дж!

Конденсаторная батарея с такой же энергией разряда — сооружение гигантское и очень дорогостоящее,

МК — гораздо проще, компактнее и дают возможность получать поистине громадные магнитные поля.

Где они применяются?

Если с помощью МК изучать свойства различных веществ в сверхсильных магнитных полях, то возникает целый ряд трудностей. Процесс очень кратковременный (10 ⁶ сек.), мешают ударная волна, кумулятивные струи и механические частицы, электрические и тепловые помехи, вызванные переменным магнитным полем. Поке что результаты соответствующих научных исследований ие очень обильны.

Советские и американские исследователи использовали МК-генераторы для метания металлических тел с космическими скоростями. Так моделировались микрометеоры и изучались физические процессы, происходящие при сверхвысоких давлениях, получающихся при ударе таких тел о преграду. Кроме того (см. вкладку), с помощью МК-ге-нератора можно осуществить магнитную передачу давлений.

Но в перспективе у маг-нитокумулятивных генераторов, несомненно, большое будущее. Мне кажется, что Самым фундаментальным научным применением этих пока еще экзотических устройств будет питание сверхмощных ускорителей элементарных частиц. Легко прикинуть, например, что для того, чтобы разогнать частицы а бетатроне до энергич в 1000 Гэв (мечта современной физики), потребуется энергии взрыва около одного миллиона тонн тротилового эквивалента. То есть речь идет о подземном термоядерном взрыве «средней» мощности. Для этого придется создать на глубине несколько более 1 км шахту объемом в 10 000 м⁹. Идея кажется безумно расточительной, но, как показывает расчет, при повторении эксперимента, скажем, сто раз общие затраты будут вполне сравнимы со стоимостью соответствующего «обычного» ускорителя такой же мощности!

Я совершенно уверен, что не один подобный фантастический проект будет осуществлен в самое ближайшее будущее, и МК-генераторы при всей уникальности их работы перестанут быть диковинкой.

И мы еще раз скажем спасибо созидательному взрыву!

ОБ ОДНОМ НЕСОСТОЯВШЕМСЯ «СВЕРХОРУЖИИ*

В конце прошлого века один американский полковник придумал «сверхоружие». Он обмотал жерла двух массивных гаубиц телеграфным проводом и пустил по проводу ток. Железные стволы гаубиц тут же превратились в колоссальные сердечники грандиозного электромагнита. По мысли автора, магнитное поле магнита должно было одурачить компасы кораблей противника и подвести их под огонь береговых орудий или на мель.

Идея себя не оправдала — стрелки компасов кораблей, разумеется, не почувствовали подвоха: поле оказалось слабым по сравнению с земным. Однако на расстоянии порядка двух метров никто уже не мог удержать мелких железных предметов, находившихся в карманах и на одежде.

Пушка как бы являла в миниатюре сказочную магнитную гору из «Тысячи и одной ночи», вытягивающую гвозди из кораблей. Поле магнита-пушки составляло примерно 500 эрстед. Если учесть, что сила магнитного поля пропорциональна величине поля в квадрате, то что можно сказать о магнитном действии поля с напряженностью 25 000 000 эрстед, полученного совет-

СВЕРХОРУЖИЕ НАУК

В. КАРЦЕВ, кандидат технических наук

Рис. Ю. Макеренко

скими учеными? Эта сила в десять раз превосходит давление, существующее в центре нашей планеты!

И ее можно полезно использоветь.

Вот почему, говоря о наиболее серьезных проблемах, стоящих перед наукой, президент Ah СССР М. В. Келдыш специально остановился не этом вопросе в своей рвчн на XXIII съезде нашей партии. О значительности проблемы говорит и присуждение Ленинской премии за 1966 год группе советских физиков, теоретически показавших новые возможности получения сверх-сильных магнитных полей.

ВСЕ НАЧАЛОСЬ С ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО УГРЯ

С декабря 1838 года гениальный анг-" лийский физик Фарадей продемонстрировал любопытный опыт. Ученый касался поверхности электрической части угря двумя электродами, присоединенными к небольшому соленоиду, внутри которого помещалась железная проволочка. Во время разряда соленоид создавал относительно сильное магнитное поле, которое намагничивало проволочку. По расположению магнитных полюсов проволочки Фарадей определял полярность электрического напряжения угря.

Этот эксперимент оставался экзотиче-

б