Я на валенках поеду в 35-й год... - [25]
В Магнитной лаборатории («Магнитке») мы начали одновременно создавать экспериментальную базу для исследований, теорию, системные исследования, конструирование и сооружение двух крупных опытных установок одновременно с проектированием и строительством для них корпуса. Стали работать с такими крупными производственными организациями, как Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры, Научно-исследовательский и конструкторский институт энергетики им. Н. А. Доллежаля. Складывался коллектив и особый «курчатовский» стиль работы. Появился и серьёзный конкурент — Институт высоких температур, разрабатывающий МГД-генераторы для обычной, не ядерной энергетики.
В следующую загранкомандировку я поехал вместе с академиком Александром Ефимовичем Шейндлиным. Он вместе с академиком Владимиром Алексеевичем Кириллиным в это время создавал ИВТ и продвигал программу создания энергетических МГД-генераторов. В. А. Кириллин был заведующим отделом науки ЦК КПСС, а у меня была совсем другая весовая категория — м.н.с. Аналогичная программа начиналась в США в Массачусетском технологическом институте и Лаборатории Авко-Эверетт (А. Кантровец); в Англии — в Электротехнической лаборатории в Лезерхеде и в фирме «Парсонс»; в Германии — в Институте Макса Планка, а также в других местах. Конференция была первым мировым форумом, посвящённым этому новому направлению в науке и технике. На заседании с очень амбициозным докладом выступил профессор из МТИ, в числе прочего заявивший о том, что проф. Дж. Керреброк доказал устойчивость МГД-течений. Следующим докладом был мой, где я доказывал прямо противоположное. Впоследствии мы с Джеком Керреброком, который ничего подобного на самом деле не утверждал, стали большими друзьями и до сих пор сотрудничаем.
По окончании конференции возникла идея создать при Международном агентстве по атомной энергии в Вене Совет по прямому преобразованию энергии. Мы успешно проработали в нём около 10 лет. Совет стал прототипом такого же Совета, который в 1971 году я создал вместе с американцем Амасой Бишопом по управляемому термоядерному синтезу. Эти шаги заложили основу для начала проекта Международного термоядерного реактора (ИТЭР). Заодно я подсмотрел удачную конструкцию экспериментального корпуса в Лезерхэде и построил аналогичный в Пахре. Таким образом, Магнитная лаборатория в Пахре довольно скоро превратилась в серьёзную научную единицу как по советским, так и по международным масштабам.
За 5–6 лет были созданы основы физики и магнитной гидродинамики плазмы с горячими электронами, а также экспериментальные методы получения и исследования. В такой плазме в качестве легкоионизуемой добавки использовались пары цезия, а в конструкции — окись алюминия и лейкосапфир. Я хотел бы упомянуть замечательного мастера Виктора Николаевича Литвинова, перешедшего к нам из Института физпроблем, возглавившего мастерские и очень быстро освоившего эти новые в стране технологии.
Что касается идеи самого МГД-генератора, то она оказалась исключительно простой и изящной. Представьте себе керамическую сковороду, закрытую с небольшим зазором такой же крышкой. В центре сковороды — отверстие, через него в зазор между сковородой и крышкой втекает газ и растекается по радиусу во все стороны поперёк однородного магнитного поля, которое создают две катушки Гельмгольца, намотанные вокруг сковороды. Электроны в такой системе двигаются поперёк скорости по окружности и сами себя разогревают трением о газ, ионизуя пары цезия. Ионы же цезия увлекаются газом и создают полезный ток («холловский ток»). Беда в том, что электроны в магнитном поле движутся, как несжимаемая жидкость, и если ионизация неоднородна, то они обтекают «холмы», как вода на холмистой поверхности. В результате ток и нагрев электронов становятся неоднородными, усиливается неоднородность ионизации, а она, в свою очередь, усиливает неоднородность тока. Это и есть механизм турбулентности. Если в однородном потоке холловский ток растёт с ростом магнитного поля, то в турбулентном он насыщается. Мы не только теоретически предсказали этот эффект, но и с помощью электронно-оптических преобразователей увидели предсказанную структуру в плазме. Момент, когда мы увидели предсказанное наяву, — это тот момент прозрения, который иногда дарит учёному природа и ради которого и стоит заниматься наукой. Атомная энергетика не поднялась до таких высот, чтобы использовать эти результаты, но с ростом мировой энергетики, я надеюсь, они будут востребованы. Уж очень сама по себе красива эта идея.
Кроме хорошей науки вокруг этой деятельности сложилось прекрасное международное научное братство из наших, французских, немецких, итальянских, японских и американских физиков и инженеров. Туризма, как такового, не было, но удалось побывать в большинстве столиц и крупнейших городах на конференциях и по работе. Появился доступ к мировому искусству, импрессионизму и прочим «измам», свободной литературе.
Чтение книг на английском языке у меня началось с книги У. Ширера «Взлет и падение Третьего рейха». Я попал в больницу с диагнозом «возвратный тиф». По-видимому, это был приступ аппендицита, но так как я вернулся из загранкомандировки, меня упекли в инфекционную больницу на Соколиную гору. В палате лежали пациенты с гепатитом и циррозом печени по причине запоя. Мне сообщили, что возвратного тифа в Москве с войны не было, но снять диагноз можно будет только после следующего приступа.
