Як у Харкові 50 років тому кристали вирощували

Про що повідали кристали

Блискучі, найрізноманітнішої геомет­ричної форми, маленькі, як зернятко, і з крупний горіх завбільшки, кристали оточують нас всюди – кварц, цукор, лід… Вчені вважають, що всі тверді речовини, як правило, мають кристалічну будову, тобто складаються з рядів атомів, що послідовно чергуються. Монокристали – це крупні тверді тіла, в яких атоми розміщені суворо послідовно по всьому обсягу. У природі монокристали великих розмірів зустрічаються надзвичайно рідко: кам’яна сіль, кварц.

Без монокристалів нині не обходиться жодна галузь науки – радіотехніка, електроніка, оптика, геологія, медицина… Над їх створенням і працює колектив науковців Харківського Всесоюзного інституту монокристалів, сцинтиляційних матеріалів і особливо чистих речовин.

Читайте також: Трансплантологія та кріобіологія: що винайшли харківські медики 50 років тому

Яскраво-червоні рубіни, зеленувато-бузкові аметисти, гарячо-жовті опали, олександрити, ізумруд – жоден ювелір не відрізнить їх від природних. Крім того, такої гами рубінів, які вирощують штучно, в природі не зустрінеш. Однак природі знадобилися мільйони років, щоб створити ці чудеса краси і досконалості, а вченим… години.

Юлій Михайлович Лібін, завідуючий сектором кольорового корунду, запрошує до лабораторії, де вирощують корунди – монокристали окису алюмінію, які за міцністю поступаються лише алмазам. На основі корунду створено понад 30 найрізноманітніших ювелірних каменів.

Народжуються самоцвіти при високій температурі. В бункер кладуть окис алюмінію. Якщо до нього додати окис хрому, матимемо рубін; залізо і титан – блакитніший від неба сапфір, окис ванадію – олександрит і т. д. Крізь темно-зелене скло печі можна спостерігати, як народжується і росте монокристал рубіна – 20 міліметрів на годину. Останнім часом вирощено корунди надзвичайної міцності і прозорості. Використовуються вони при виготовленні підшипників, у приладобудуванні, електроніці, світлотехніці.

Вчені давно звернули увагу на те, що деякі монокристали, наприклад, йодистий натрій з домішками, під впливом рентгенівських і радіоактивних променів починають світитися блакитним сяйвом.

Читайте також: Як у Харкові вперше в країні ЕОМ застосували

Такі кристали назвали сцинтиляторами (сцинтилювати – значить спалахувати). Відомо, що корисні копалини певною мірою радіоактивні. За характером випромінювання геологи встановлюють, чи є в земній корі руда, вугілля, олово і т. д. Кристал йодистого натрію у відповідній апаратурі розміщують під крилом літака. Якщо на шляху слідування зустрінеться підвищене радіоактивне випромінення, кристал одразу прореагує – спалахне своїм чудовим сяйвом. Спеціальні прилади зафіксують це місце на карті. А потім прибудуть геологи для дальшої розвідки.

А вирощують їх у лабораторії інституту, якою керує М. І. Крайнюков. День у день напружено працюють дослідники над удосконаленням технології вирощування кристала йодистого натрію. Вісім діб у печах, де температура понад 600 градусів Цельсія, потрібно на його народження. Готовий кристал потім потрапляє у камеру, де температура перевищує 900 градусів, звідти – в іншу. Температура автоматично знижується до кімнатної. Готовий кристал передають у лабораторію, його заміряють і вміщують у детектори.

Науковці, інженери, конструктори інституту напружено працюють над удосконаленням технології вирощення кристалів, поліпшенням їх якості. Минулого року у виробництво впроваджено 35 робіт. Економічний ефект – 5472,8 тисячі карбованців.

В. Александрова

На знімку: інженер М. В. Гладких і науковий співробітник О. В. Радкевич перевіряють якість вирощених монокристалів. Фото Й. Пітельмана