Раиса Кузнецова - Курчатов ЖЗЛ

Работы Курчатова позволяют проследить за развитием его исследований по проблеме тонкослойной изоляции. Его труды посвящены не просто вопросам новейшей физики, а проблемам, имевшим прикладное значение для народного хозяйства и обороны. В надежных малогабаритных аккумуляторах особо нуждались танковая промышленность и военное судостроение. К сожалению, надежды, которые Иоффе возлагал на тонкослойную изоляцию, не оправдались. Подтвердить экспериментально начальные результаты опытов о повышенной прочности тонких слоев диэлектриков не удалось и пришлось отказаться от технического воплощения идеи высоковольтного аккумулятора. Но выполненные работы все же обогатили технику электроизолирующих материалов, поскольку позднее в ЛФТИ были получены и изучены новые, технически важные изоляционные материалы — стирол, эскапон и др. [102] Есаков В. Д. Указ. соч. С. 158; Гринберг А. П., Френкель В. Я. Указ, соч. С. 20–25.

Часть работ Курчатова была связана с изучением применимости диэлектриков в промышленности и на строящихся электростанциях. Здесь он настолько напряженно работал с К. Д. Синельниковым, А. К. Вальтером и П. П. Кобеко, что Иоффе летом 1927 года принудительно отправил их в двухмесячный отпуск. Приказом № 2282 от 5 июня 1927 года он «уволил» всех троих «вследствие большой переработки, связанной с работами по высоковольтной изоляции» [103] Чернощекова T. М., Френкель В. Я. И. В. Курчатов. М., 1989. С. 30. . Итоги экспериментов молодые исследователи совместно изложили в серии статей в «Журнале российского физико-химического общества», посвященных поляризации диэлектриков, изучению их электрической прочности, определению механизма пробоя твердых диэлектриков.

Практически нет ни одной работы Курчатова этого времени, которая не заканчивалась бы публикацией в научных изданиях. У него, по признанию современников, было «легкое перо», а директор Иоффе поощрял этот талант своих сотрудников. Так, в 1928 году по предложению Абрама Федоровича Курчатов с Синельниковым написали главу «Электропроводность» и раздел «Диэлектрическая постоянная» для книги «Таблица физических констант». В «Технической энциклопедии» была опубликована статья Курчатова об электрическом разряде, а в довоенном издании пятитомного Физического словаря — его статья о сегнетоэлектричестве. В 1930 году в серии «Наука и техника» была издана научно-популярная книга Курчатова «Электрическая прочность вещества» [104] Курчатов И. В. Электрическая прочность вещества. М., 1930. , главы которой являются примером блестящего изложения автором основ учения о прохождении тока через диэлектрики, а также умелого отбора материала.

Исследуя в 1927–1928 годах высоковольтную поляризацию, а в 1927–1933 годах униполярную проводимость диэлектриков, Курчатов выполняет новаторские работы по физике и технике варисторов — «саморегулирующихся сопротивлений», в 1929–1933 годах экспериментально изучает коронный разряд и сегнетоэлектрики. В те годы полупроводники становятся одним из основных объектов его исследований. Их необыкновенные свойства сулили громадные технические приложения как в электро- и радиотехнике, так и в области прямого преобразования тепловой и солнечной энергии в электрическую, а значит, в повседневной практической жизни и в решении оборонных задач. В стране на базе индустриализации шла техническая модернизация Красной армии, росло число электростанций, увеличивалась протяженность высоковольтных линий электропередачи. Для нормального функционирования последних остро необходимы были средства защиты от импульсных перегрузок. Решая проблему защиты высоковольтных линий, Курчатов, его ученики и сотрудники (Н. А. Ковалев, Т. З. Костина, Л. И. Русинов, А. З. Шакиров) разработали первые отечественные твердотельные специальные разрядники с саморегулирующимся сопротивлением. Такие разрядники изготовляли тогда лишь в Германии и США. Курчатов поставил задачу создать разрядники, не уступающие зарубежным, и успешно ее решил [105] Курчатов И. В., Ковалев И. А., Костина Т. З., Русинов Л. И. Указ. соч.; Архив ФТИ им. А. Ф. Иоффе. Ф. 2. Деятельность по кадрам. Оп. 1. Д. 23. Л. 73; Гринберг А. П., Френкель В. Я. Указ. соч. С. 41–43. . Он выявил требования, которым должен соответствовать материал, используемый в разрядниках, и в результате установил, что основным материалом для изготовления является карборунд — карбид кремния [106] Заявка на изобретение 28.12.31 № 100 271. Устройство для защиты электрических линий от перенапряжений / Курчатов И. В., Ковалев И. А., Костина Т. З., Русинов Л. И. // Вестник ком. по изобр. 1932. № 2. С. 54. . На нем Курчатов и его сотрудники провели комплекс необходимых исследований и доказали практическую пригодность твердотельного разрядника, изготовленного на карборундовой основе, его способность отводить от линий передач токи перегрузок и сразу после этого переходить в режим «ожидания», не связанный с токами утечки. Опыты показали, что долговечность (продолжительность работы) разрядников в естественных условиях составит более пяти лет [107] Курчатов И. В., Ковалев И. А., Костина Т. З., Русинов Л. И. Исследование карборундовых саморегулирующихся сопротивлений // ЖТФ. 1993. Вып. 8. С. 1163–1184. .

Таким образом, Курчатов по праву может быть назван основоположником отечественных исследований по физике полупроводниковых резисторов, не только изучившим их физические характеристики, но и заложившим основы технологии этих приборов, выпускаемых промышленностью и ныне.

К началу 1930-х годов 27-летний ученый становится признанным авторитетом в этой области прикладных исследований. В сентябре 1931 года его, как лучшего знатока проблемы, избирают председателем оргкомитета Первой Всесоюзной конференции по физике полупроводников в Ленинграде. Курчатов сделал там три доклада. В обзорном докладе по твердым выпрямителям он изложил результаты своих, совместных с Кобеко и Синельниковым, работ. Во втором докладе им были рассмотрены проблемы твердых фотоэлементов, а в третьем — саморегулирующихся сопротивлений. Теоретические результаты экспериментов были изложены в двух обширных журнальных публикациях 1933 и 1935 годов [108] Там же. . Глубокое понимание проблем, часть которых только-только входила в физику тех лет, свидетельствует и о высокой теоретической подготовленности Курчатова, его умении увязать теорию с экспериментом, с требованиями и запросами практики. Особой заслугой Курчатова-исследователя являлось одновременное решение «приборной» проблемы эксперимента. В первой половине 1930-х годов в лабораториях отсутствовали ставшие позднее привычными приборы и оборудование. Курчатову и всем, с кем он работал, многое приходилось делать своими руками: рассчитывать, конструировать, опробовать. Возникавшие сложные технические и организационные вопросы Курчатов-инженер разрешал, вникая в каждую деталь аппаратуры, разрабатываемой и подготовлявшейся им лично для экспериментов. А. Ф. Иоффе высоко оценивал эти работы. В 1961 году он писал: «В исследованиях Курчатова, Кобеко, Синельникова по механизму электрического пробоя твердых диэлектриков имеется большой материал, не потерявший своей ценности и до настоящего времени» [109] Иоффе А. Ф. Курчатов — исследователь диэлектриков // Успехи физических наук (УФН). М.: Наука, 1961. Т. 73. Вып. 4. С. 611–614. .