ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УСКОРИТЕЛЕЙ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ И МЕДИЦИНЕ
Совещание в Ленинграде
Академия наук СССР и Государственный комитет по использованию атомной энергии СССР провели в Ленинграде 1—3 февраля первое всесоюзное научно-техническое совещание по использованию ускорителей заряженных частиц для практических целей. В нем участвовало около 400 человек, в том числе 50 из Болгарии, Румынии, Венгрии, ГДР, Польши и Демократической Республики Вьетнам.
На совещании присутствовали физики и инженеры, занимающиеся ускорительной техникой, и работники многочисленных отраслей народного хозяйства и медицины, в которых применение ускорителей дает заметный эффект.
Более 100 докладов на совещании было заслушапо либо полностью, либо в репортерском изложении. Рассмотрим коротко основные предложения и результаты работ, приведенные в них.
В докладах ряда организаций, разрабатывающих ускорители, сообщались параметры и основные данные различных ускорительных установок. В настоящее время освоены и могут выпускаться в промышленном масштабе многие машины, из которых следует отметить нейтронный генератор для активационного анализа типа НГ-150 на энергию 150 кэв с потоком нейтронов 10" в секунду, ускоритель электронов на 1 Мэв при средней мощности в пучке 3 квт (импульсная 18 кет), ускоритель «Электрон» на 700 кэв со средней мощностью 7 квт, каскадный ускоритель электронов КГЭ-2,5 на 2,5 Мэв и среднюю мощность в пучке 20 квт (эти машины разработаны и выпускаются Научно-исследовательским институтом электрофизической аппаратуры им. — НИИЭФА), ускорители электронов ЭЛИТ-1 и ЭЛИТ-3 на энергию соответственно 1 и 2,5 Мэв и среднюю мощность в пучке 8 и 10 кет (импульсная 10 тыс. и 40 тыс. квт), которые разработаны и выпускаются Сибирским отделением Академии наук СССР. Кроме перечисленных ускорителей прямого действия, могут быть рекомендованы мощные линейные ускорители, разработанные и выпускаемые НИИЭФА, типов ЛУЭ-8-5В и ЛУЭ-15/10 на энергию соответственно 8 и 13 Мэв, среднюю мощность в пучке 5 и 9 квт (импульсная 4 и 13 тыс. квт). Институт «Электроника» разработал и выпускает линейный ускоритель на 5 Мэв при средней мощности в пучке 5 квт, Томский политехнический институт — серию бетатронов для дефектоскопии. Бетатроны производятся также заводами электротехнической промышленности.
В докладах представителей научно-исследовательских и промышленных организаций различных отраслей народного хозяйства и медицины приводились результаты
СЕССИИ, КОНФЕРЕНЦИИ И СОВЕЩАНИЯ
119
многолетних научных и практических работ по применению радиационных процессов. Изложить даже кратко содержание этих докладов невозможно. Перечислим те процессы, которые могут быть внедрены в народное хозяйство в ближайшее время. Разработаны типовые лаборатории активационного анализа для геологии (как для полевых, так и для стационарных условий) и металлургии. Широкое их применение лает огромный народнохозяйственный эффект. Дефектоскопия на базе ускорителей электронов должна внедряться практически на всех крупных заводах, производящих прокат, поковки, отливки, ведущих сварку ответственных деталей. В химической промышленности радиационная технология дает ускорение процессов, удешевление продукции и повышение ее качества. В электротехнической промышленности применение облученной самослипающейся ленты улучшает качество изоляции, удешевляет ее и позволяет отказаться от дефицитной слюдяной изоляции. Производство теплостойкого кабеля на основе полиэтилена, обработанного электронами, уже в настоящее время должно внедряться на всех кабельных заводах. Лучевая стерилизация медицинских препаратов также дает огромный эффект по сравнению с существующими методами стерилизации. И в сельском хозяйстве должны быть развернуты работы по применению ускорителей. Приведем только один пример эффективности такого применения: предпосевное облучение картофеля электронами повышает урожайность до 30% при увеличении содержания крахмала и сухих веществ, облучение клубней перед закладкой на хранение практически предотвращает их порчу и прорастание до урожая следующего года.
Приводились данные и других исследований, показывающие высокую эффективность применения ускорителей в народном хозяйстве. В докладах Научно-исследовательского института онкологии и медицинской радиологии Министерства здравоохранения Белорусской ССР, Института экспериментальной и клинической онкологии Академии медицинских наук СССР, Института теоретической и экспериментальной физики Академии наук СССР, Объединенного института ядерных исследований, Института биофизики Министерства здравоохранения СССР и других учреждений были подведены итоги эксплуатации первых медицинских ускорителей и дана оценка эффективности радиационных методов лечения.
Институт электрофизической аппаратуры им. разработал медицинские ускорители, отвечающие современным требованиям радиационной терапии. Специалисты зарубежных стран сделали ряд интересных докладов, характеризующих высокий уровень научно-исследовательских работ по применению ускорителей для практических целей в этих странах, а также признали необходимым быстрейшее их внедрение.
Прошедшее совещание должно содействовать внедрению новых высокоэффективных процессов в народном хозяйстве н медицине. Признано целесообразным проводить такие совещания систематически, не реже одного раза в три года.
Доктор технических наук
Е. Г. КОМАР
ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЙ ПЕРЕНОСА В ЭЛЕКТРОННЫХ РАСПЛАВАХ Совещание в Ленинграде
В Институте полупроводников Академии наук СССР 16—18 марта состоялось первое совещание по явлениям переноса в электронных расплавах (металлов и полупроводников). 80 его участников представляли научные учреждения городов страны.
Работа совещания проходила в четырех секциях: теории явлений переноса в неупорядоченных системах, гальваномагнитных свойств электронных расплавов, их тепловых и термоэлектрических свойств, исследования физических свойств расплавов. Каждая секция (за исключением последней) открывалась обзорным докладом.
120 СЕССИИ, КОНФЕРЕНЦИИ И СОВЕЩАНИЯ
В первой секции с обзорным докладом «Современное состояние вопроса о явлениях переноса в неупорядоченных системах» выступил . Электронную теорию неупорядоченных систем и поведение носителей заряда в случайном поле рассмотрел
-Бруевич, им было сформулировано условие существования в запрещенной зоне неупорядоченного полупроводника дискретных уровней при любой степени разупорядоченности. рассказал о предложенном им новом методе квантово-механического расчета спектра электронов в аморфном теле (модификация вариационного метода Кона для кристаллов) и о применении его к жидким щелочным металлам.
с сотрудниками на основании совместного рассмотрения электросопротивления расплавов и эффективных зарядов компонентов при электропереносе определил для ряда металлов фактор g, введенный Моттом в уравнение для электропроводности неупорядоченных систем. В докладе говорилось об экситонном поглощении света в неупорядоченных полупроводниках.
На заседаниях второй секции был заслушан обзорный доклад и «Электрические свойства расплавов полупроводников», в котором были изложены результаты новых измерений эффекта Холла на расплавах полупроводников. Приводились данные по эффекту Холла жидких Sb2S3, GeSe и группы сплавов системы
Sb — Se3 вблизи состава Sb2Se3. Впервые в таких измерениях в жидкой фазе исследовалась роль примесей. Эксперименты по изучению эффекта Холла на стехиометрических или близких к ним составах подтвердили модель собственного полупроводника для ряда расплавов. Установлено, что в сплавах, у которых структурный беспорядок дополняется композиционным, «поведение» эффекта Холла существенно меняется.
Несколько докладов было посвящено физическим свойствам расплавленного селена — эффекту анизотропии проводимости в его ламинарном потоке, влиянию примесей на электропроводность жидкого селена, электрическим свойствам расплавов системы селен—сера.
В группе докладов обсуждались новые данные, полученные при исследовании гальваномагнитных свойств жидких селенидов галлия и индия, сплавов висмут — сурьма, расплавов, содержащих окислы ванадия, а также ряда жидких металлов.
с сотрудниками был представлен цикл интересных сообщений, в которых рассматривалась природа проводимости халькогенидных расплавов, влияние примесей на электрические свойства, выяснялись перспективы использования ряда расплавов полифункциональных проводников в цветной металлургии.
Заседания третьей секции открылись обзорным докладом , нова и «Теплопроводность расплавов металлов и полупроводников». Авторами впервые был проведен анализ теплопроводности в жидком состоянии более чем ста расплавов металлов, полупроводников и изоляторов. В результате удалось получить новые сведения о природе жидкого состояния и провести более четкую классификацию расплавов. Теплопроводность оказалась чувствительным свойством, позволяющим достаточно точно судить о наличии или отсутствии энергетического квазизазора в расплаве полупроводника.
Большая группа докладов, заслушанных в этой секции, была посвящена экспериментальному исследованию теплопроводности и электропроводности расплавов полупроводников и металлов. Приводились результаты измерения теплопроводности и электропроводности расплавов висмут—сурьма, теллур—селен и теллур—сурьма, халькогенидов меди, ряда соединений вида AIBVCVI и AIIIBvCVI, жидких селена и селенидов III группы, расплавов некоторых редкоземельных металлов. Эксперименты по исследованию тепловых свойств показали большую перспективность этого метода для изучения зонной структуры расплавов полупроводников.
В четвертой секции были заслушаны доклады с сотрудниками «Составляющие энтропии плавления химических элементов» и «Образование тройных химических соединений в жидких растворах GaSb — InSb». Большой интерес вызвали доклады об эффекте переключения в расплавах Se и Sb2S3 (,
СЕССИИ, КОНФЕРЕНЦИИ И СОВЕЩАНИЯ
121
, ) и о высокотемпературном контактно-точечном диоде па жидком полупроводнике ().
Работы, результаты которых приводились в этих докладах, открывают новые возможности технических применений расплавов полупроводников в электронике.
В сообщении был предложен принципиально новый способ исследования физических свойств расплавов металлов путем введения их под давлением в структурные каналы различных кристаллов. Приводились результаты изучения электропроводности жидкой ртути в каналах (капиллярах) хризотил-асбеста.
Совещание продемонстрировало растущий интерес ученых к проблеме электронных расплавов, которая является частью проблемы физики неупорядоченных систем. Оно показало, что за последние годы достигнут значительный прогресс в понимании природы жидкого состояния. Это позволяет уже сейчас в ряде случаев поставить вопрос о практическом применении электронных расплавов (термоэлектричество, электроника, электрометаллургия). В то же время было отмечено, что при большом числе экспериментальных работ теория неупорядоченных систем развивается недостаточно интенсивно.
Доктор физико-математических наук
И. А. СМИРНОВ,
кандидат физико-математических наук
А. А. АНДРЕЕВ
ПРИМЕНЕНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СПЕКТРОВ К ИССЛЕДОВАНИЮ НЕОРГАНИЧЕСКИХ И КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИИ
Семинар в Ленинграде
Семинары по применению колебательных спектров к исследованию неорганических и координационных соединений по инициативе Научного совета по неорганической химии ежегодно проводятся в Москве и Ленинграде поочередно. За короткое время они приобрели значительную популярность не только среди спектроскопистов — химиков и физиков, работающих в институтах Академии наук СССР и университетах над общими проблемами строения неорганических соединений, но и среди сотрудников академий наук союзных республик и отраслевых институтов, которым подобные семинары помогают освоить новые методы и идеи с целью их применения в спектрохимических исследованиях прикладного характера.
На IV семинаре, состоявшемся в Ленинграде с 13 по 17 апреля, было прочитано 50 докладов. Более чем двукратное увеличение их числа по сравнению с предшествующим
III семинаром подтверждает своевременность организации таких семинаров, но одновременно указывает на необходимость ограничения тематики сравнительно узкой группой вопросов для достаточно детального обсуждения проблем.
В работе IV семинара приняло участие более 150 сотрудников институтов Москвы, Ленинграда, Киева, Свердловска, Новосибирска, Ташкента, Алма-Аты, Риги и некоторых других городов. Ведущее место заняли вопросы изучения спектров неорганических кристаллов. Среди обзорных докладов большой интерес вызвали доклад о спектроскопических исследованиях твердофазовых переходов и доклад о колебательных спектрах водородных связей в кристаллах. Специальное заседание посвящалось вычислительным методам в колебательной спектроскопии, где с обзорным докладом выступил и был сделан ряд оригинальных сообщений.
Следует отметить как недостаток, что все описанные в этих докладах методы расчета относились к спектрам молекул. Между тем, отчетливо ощущается острая потребность в разработке и доведении до рутинной вычислительной процедуры ме-
122
СЕССИИ, КОНФЕРЕНЦИИ И СОВЕЩАНИЯ
тодов расчета колебаний кристаллов (прежде всего — оптических колебаний). Лишь в этом случае смогут быть достаточно полно реализованы потенциальные возможности колебательной спектроскопии как эффективного средства изучения строения п природы химических связей в кристаллах. Доклады, рассматривающие колебательные спектры конкретных кристаллических систем подтвердили эту мысль. До тех пор, пока достаточно корректные расчеты колебательных спектров ограничиваются простыми и симметричными кристаллами, не может быть определена наиболее рациональная форма описания силового поля кристаллов сложного строения. Остается не решенным вопрос, идти ли путем совершенствования так называемой оболочечной модели, оправдавшей себя для простейших объектов, или же предпочтительно использовать валентно-силовое поле общего вида, применяемое в спектроскопии молекул, но дополненное полем сил дальнодействия.
Обсуждая методические задачи исследования и интерпретации спектров кристаллов, участники семинара отмечали огромные возможности экспериментального изучения спектров комбинационного рассеяния как монокристаллов, так и поликристаллических порошков, заложенные в использовании газовых лазеров. Высказывалось беспокойство о положении дел в отечественной оптико-механической промышленности, не только не выпускающей, но и не планирующей выпуск в скором времени спектрометров комбинационного рассеяния высокого класса с лазерным возбуждением (зарубежная промышленность сейчас выпускает более десяти различных моделей таких приборов). Разработки новых спектрометров комбинационного рассеяния, проводящиеся Ленинградским оптико-механическим объединением, должны вестись с учетом действительных потребностей спектроскопии и современных требований к такого рода приборам на основе опыта их эксплуатации. Немалые нарекания вызывали также инфракрасные спектрофотометры отечественного производства, не обеспечивающие достаточного диапазона длин волн и имеющие весьма несовершенную приемно-регистрирующую часть.
Другой вопрос методического характера, привлекший внимание участников и вызвавший оживленную дискуссию, был связан с проблемами учета эффективности поля световой волны в конденсированных средах. Большинством участников дискуссии отмечалось значение методов, разрабатываемых и сотрудниками, для обработки спектров жидкостей. Однако высказывались сомнения в целесообразности аналогичного подхода к спектрам кристаллов, особенно кристаллов неорганических соединений, не являющихся в большинстве случаев системами молекулярного типа.
На заседании, посвященном спектрам гидратированных систем, во многих докладах рассматривались технологически важные алюмосиликатные и алюминатные системы в кристаллах и растворах. На результатах многих из этих исследований отрицательно сказываются уже упоминавшиеся дефекты некоторых из отечественных спектральных приборов и слабая подготовленность исследователей, занимающихся практическим применением колебательной спектроскопии. Последнее обстоятельство, вероятно, связано, как отмечалось на семинаре, с острой нехваткой современных, достаточно компетентных и исчерпывающих руководств по колебательным спектрам неорганических соединений. Этот недостаток свойствен и мировой спектроскопической литературе в целом: на фоне обильной монографической литературы по спектрам органических молекул одиноко выглядят хорошая, но далеко не исчерпывающая вопроса книга К. Накомото, а также оставшаяся не переведенной на русский язык книга Г. Зиберта 1. Интересный сборник работ, основанных преимущественно на докладах I семинара и подготовленный благодаря усилиям одного из ипициаторов этих семинаров — , вышел из печати лишь за несколько месяцев до IV семинара 2.
1 Н. S i e b e r t. Anwendungen der Schwingungsspektroskopie in der anorganischen Chemie. Berlin, Springer, 1966.
2 «Колебательные спектры в неорганической химии». М., изд-во «Наука», 1970.
СЕССИИ, КОНФЕРЕНЦИИ И СОВЕЩАНИЯ
123
Группа важных вопросов, обсуждавшихся на семинаре, связана со спектрами паров неорганических соединений. В обстоятельном обзорном докладе л целой серии докладов его сотрудников была убедительно показана значимость исследований неорганических соединений в газовой фазе, обнаруживающих существование многих новых и нередко неожиданных молекул, для теории химического строения и для прикладных целей как средства анализа строения веществ в парах, изучения механизма транспортных реакций, уточнения термодинамических функций и т. д.
Значительный интерес представляло описание экспериментальных методик исследования инфракрасных спектров паров при высоких температурах и намеченные
перспективы применения спектров комбинационного рассеяния с лазерным возбуждением в аналогичных исследованиях. К сожалению, если работы по методу матричной изоляции получили некоторое, хотя и не достаточное, распространение в отечественных исследованиях, то высокотемпературная спектроскопия паров неорганических соединений пока остается «монополией» группы цева, несмотря на несомненную практическую ценность этих исследований.
Доктор химических наук
А. Н. ЛАЗАРЕВ
МИГРАЦИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ПОЧВАХ И РАСТЕНИЯХ Симпозиум в Тбилиси
Исследованиями последних лет показано, что поведение поступающих в биосферу искусственных радиоактивных веществ — радионуклидов — зависит главным образом от природных условий, т. е. определяется типом географического и геохимического ландшафта. Подобно стабильным нуклидам, они включаются в разнообразные процессы, протекающие в почвенно-растительном покрове, в результате чего происходит их перераспределение как в пределах ландшафта, так и в профиле почвы и в системе почва — растения. Однако искусственные радионуклиды характеризуются специфическими чертами поведения, обусловленными источниками поступления во внешнюю среду, временем взаимодействия с почвами, а также тем, что эти вещества присутствуют в биосфере в ультрамикроконцентрациях.
По мере получения чисто эмпирических данных о содержании радионуклидов в различных объектах биосферы, включая воздух, осадки, почву, растения и т. д., а также выяснения некоторых закономерностей их распределения на земной поверхности и накопления в растениях, ученых, совершенно естественно, стали интересовать состояние и формы радионуклидов в выпадениях, определяющие их первичное взаимодействие с окружающей средой, а также формы радионуклидов, в почвах, обуславливающие их подвижность и доступность для растений, наконец, соединения, в составе которых они мигрируют в почвах (и в системе почва — растение.
Научный совет по проблемам радиобиологии Академии наук СССР и Министерство сельского хозяйства Грузинской ССР провели в Тбилиси всесоюзный симпозиум, посвященный изучению форм соединений радионуклидов и механизмов их миграции в почвенно-растительном покрове.
В серии докладов о состоянии и формах радионуклидов в почвах основное внимание было уделено роли органического вещества в миграции радионуклидов.
и (Институт биофизики Министерства здравоохранения СССР) было показано, что Sr90 и Се144 образуют с гуминовыми кислотами почв прочные комплексные соединения. с сотрудниками (Институт геохимии и аналитической химии им. АН СССР)
124 СЕССИИ, КОНФЕРЕНЦИИ И СОВЕЩАНИЯ
СЕССИИ, КОНФЕРЕНЦИИ И СОВЕЩАНИЯ J25
126 СЕССИИ, КОНФЕРЕНЦИИ И СОВЕЩАНИЯ
удобрений (NPK) также должно приводить к уменьшению поглощения Sr90 луговой растительностью ( — Институт агрохимических проблем и гидропоники АН АрмССР).
Дальнейшее развитие радиоэкологических исследований, направленных на изучение форм соединений радионуклидов и механизмов их миграции в почвенно-растительном покрове, позволит, с одной стороны, дать более точный прогноз перемещения искусственных радионуклидов в биосфере, что важно с радиационно-гигиенической точки зрения, а с другой,— более детально изучить механизмы транспорта химических элементов в почвах и растениях.
Кандидат биологических наук
Р. М. АЛЕКСАХИН, кандидат химических наук
Ф. И. ПАВЛОЦКАЯ
О КОНКУРСЕ НА СОИСКАНИЕ ПРЕМИИ им. С. В. ЛЕБЕДЕВА
Академия наук СССР объявляет конкурс на соискание премии им.
в размере 2000 руб., присуждаемой советским ученым за лучшие научные работы в области химии и технологии синтетического каучука и других высокомолекулярных соединений.
Право выдвижения кандидатов на соискание премии предоставлено научным учреждениям СССР и союзных республик, высшим учебным заведениям, действительным членам и членам-корреспондентам Академии наук СССР и академий наук союзных республик, научным советам по проблемам науки.
Работы, ранее удостоенные Ленинской или Государственной премии, а также премий академий наук или отраслевых академий и других ведомств, на конкурс не принимаются.
Срок представления работ — до 1 сентября 1971 г.
Работы направлять в Академию наук СССР (Москва В-71, Ленинский пр., 141 с надписью: «На соискание премии им. ».
