сверхпроводящие магниты по крайней мере с таким полем. Однако эти магниты так
никто и не построил. Известный физик Кеезом, бывший в то время директором
Лейденской лаборатории, объявил, что максимальные токи, которые при наличии
магнитного поля выключают сверхпроводимость в сплаве свинца с висмутом, ничтожно
малы. Приговор был вынесен.
В истории сверхпроводящих магнитов произошло, быть может, самое драматическое
событие. Впоследствии оказалось, что Кеезом сделал то, чего не имел права
делать: он экстраполировал данные, полученные им в слабых полях, на область
сильных полей. К несчастью, Кеезом был слишком авторитетен. Едва узнав о его
результатах, физики оставили надежду построить сверхпроводящий магнит и занялись
другими проблемами. Между тем в настоящее время известно, что критический ток
для сплава свинец-висмут в полях до 2 Тл достаточно высок для того, чтобы
создать довольно мощные сверхпроводящие магниты. Авторитет Кеезома стоил физике
очень дорого: постройка сверхпроводящих магнитов была отложена почти на 30 лет.
Лишь после того, как в 1961 г. Кунцлер и его сотрудники объявили, что кусочек
проволоки из сплава ниобия с оловом (Nb3Sn) оставался сверхпроводящим в поле 8,8
Тл, даже в том случае, когда одновременно по этой проволоке пропускали ток
плотностью 1000 А/мм2, началась новая эра в истории сверхпроводимости.
Свойства вновь открытых сверхпроводников делали реальными планы их использования
в технике. Сверхпроводимость начала как бы вторую жизнь, но теперь уже не в
качестве любопытного лабораторного феномена, а как явление, открывающее перед
инженерной практикой весьма серьезные перспективы. Но и здесь оказались свои
трудности.
Если все сложилось так удачно, то спрашивается, почему традиционные
мамонтоподобные магниты еще не вышли из употребления? Почему до сих пор
сверхпроводящие магниты не завоевали принадлежащего им по праву места?
Пожалуй, в первую очередь это объясняется тем, что сверхпроводники с хорошими
свойствами оказались очень капризными. Обращение с ними потребовало от ученых
поиска новых технологических решений, новых представлений о природе
сверхпроводимости. Сейчас уже созданы сверхпроводящие электротехнические
материалы, которые можно успешно использовать в электромагнитах. Среди них есть,
например, такие сплавы, как ниобий-цирконий-титан и ниобий-титан. Они хорошо
поддаются обработке и из них сравнительно легко получить проволоку. Злые языки,
правда, подшучивают, что эта проволока дороговата, так как ее пока что
изготовляют сами ученые. Но производство сверхпроводящей проволоки уже налажено
на заводах, и стоимость ее неуклонно снижается.
Однако наиболее перспективные сверхпроводящие материалы (сплавы ниобий-олово и
ванадий-галлий) чрезвычайно хрупки (например, сплав ванадий-галлий легко
растирается в порошок пальцами). Поэтому такие соединения приходится упаковывать
в гибкие трубки или наносить на гибкую подложку. Даже такая сложная технология
изготовления себя оправдывает. Вот лишь один факт. В сверхпроводящих соленоидах,
навитых из стальной ленты с нанесенным на нее слоем из сплава ниобий-олово,
достигнуты магнитные поля до 17 Тл. И это при массе магнита в несколько десятков
килограммов вместо нескольких десятков тонн и практически при нулевом
потреблении электроэнергии вместо нескольких тысяч киловатт, которые
потребовались бы для работы несверхпроводящего магнита с теми же параметрами!
Сверхпроводящие соленоиды могут работать почти не потребляя энергии, поскольку
однажды возбужденный в них ток практически не затухает.
Количество энергии, расходуемой в ожижителе гелия и необходимой для поддержания