Вариант 14 (ЕГЭ-2015) Часть 1 Прочитайте текст и выполните задания 1-3. (1)Изучая под микроскопом личинок морских звёзд, Илья Ильич Мечников обнаружил, что в них находятся подвижные клетки, не только участвующие в пищеварении, но и выполняющие защитные функции, что подтвердили опыты: введя в тело прозрачной личинки шип розы, Мечников увидел, как эти клетки двинулись к нему и вскоре облепили шип со всех сторон. (2) Учёный назвал их фагоцитами и предположил, что подобные клетки есть во всех живых организмах, включая человека: когда в организм попадают вредные микробы, фагоциты устремляются на борьбу с ними и, уничтожая и переваривая их, гибнут сами. (3)<...>это открытие и многолетние исследования привели Мечникова к созданию теории иммунитета. 1. В каких из приведённых ниже предложений верно передана ГЛАВНАЯ информация, содержащаяся в тексте? 1) Опыты с прозрачными личинками морских звёзд привели Мечникова к открытию в этих организмах фагоцитов — подвижных клеток, не только участвующих в пищеварении, но и выполняющих защитные функции. 2) Открытые Мечниковым при изучении личинок морских звёзд подвижные клетки, названные им фагоцитами, могут устремляться на борьбу с микробами, а также участвуют в пищеварении. 3) Выдвинутое Мечниковым предположение, что участвующие в процессе пищеварения клетки — фагоциты — есть во всех живых организмах, было подтверждено исследованиями учёного, проведёнными в течение многих лет. 4) При изучении личинок морских звёзд Мечников обнаружил клетки с защитными функциями, названные им фагоцитами, и многолетние исследования этих клеток в живых организмах привели учёного к созданию теории иммунитета. 5) В результате многолетних исследований в живых организмах клеток с защитными функциями, обнаруженных при изучении личинок морских звёзд и названных фагоцитами, Мечников создал теорию иммунитета. 2. Какое из приведённых ниже слов (сочетаний слов) должно стоять на месте пропуска в третьем (3) предложении текста? Выпишите это слово (сочетание слов). К сожалению Но Наоборот Несмотря на это В дальнейшем 3. Прочитайте фрагмент словарной статьи, в которой приведены значения слова ФУНКЦИЯ. Определите значение, в котором это слово использовано в первом (1) предложении текста. Выпишите цифру, соответствующую этому значению в приведённом фрагменте словарной статьи. ФУНКЦИЯ, -и, ж. 1) Обязанность, круг деятельности. Служебные функции. Функции профкома. 2) Роль, значение чего-нибудь. Функции кредита. 3) Работа, проводимая органом, организмом. Функция желёз. 4) В математике: закон, по которому каждому значению переменной величины (аргумента) ставится в соответствие некоторая определённая величина. Линейная функция (меняющаяся прямо пропорционально изменению своего аргумента). 5) В философии: явление, зависящее от другого и изменяющееся по мере изменения этого другого явления. 4. В одном из приведённых ниже слов допущена ошибка в постановке ударения: НЕВЕРНО выделена буква, обозначающая ударный гласный звук. Выпишите это слово ЗАняли Начал красивЕе бухгАлтеров крАны 5. В одном из приведённых ниже предложений НЕВЕРНО употреблено выделенное слово. Исправьте ошибку и запишите слово правильно. В телефонной трубке послышался сначала резкий кашель, затем хриплый голос, сопровождаемый ЗАТРУДНИТЕЛЬНЫМ дыханием. До спортсменов, напряжённо ожидавших решения судей, доносились ОБРЫВКИ раздражённых высказываний расстроенных болельщиков. Ещё несколько лет назад ОПЛАТИТЬ услуги сотовой связи с помощью мобильного телефона было невозможно. Одноклассники не ожидали, что Алексей выдвинет такое ДЕЛЬНОЕ предложение, реали- зовывать которое пожелали очень многие. «Сегодня жарко, давайте организуем игры у бассейна», — предложила вожатым молодая воспитательница, НАДЕВАЯ на улыбающегося малыша яркую панаму. 6. В одном из выделенных ниже слов допущена ошибка в образовании формы. Исправьте ошибку и запишите слово правильно. расположиться БОЛЕЕ УДОБНО несколько ВИШЕН ЛЯЖЬТЕ на кушетку КРАТЧАЙШАЯ дорога с ВОСЬМЬЮДЕСЯТЬЮ депутатами 7. Установите соответствие между предложениями и допущенными в них грамматическими ошибками: к каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца ПРЕДЛОЖЕНИЯ А) И.С. Тургенев писал о языке, что «обращайтесь почтительно с этим могущественным орудием». Б) Все выпускники сочинили по несколько поэтических строк и прочитали их на празднике последнего звонка, по- свящённых любимой школе. В) Никто из друзей не могли даже предположить, что невинная, как казалось сначала, шалость приведёт к таким неприятным последствиям. Г) Благодаря тонких, глубоких и, главное, необидных замечаний научного руководителя все одиннадцатиклассники довели работу с рефератом до конца. Д) На картине «Московском дворике» В.Д. Поленов изобразил небольшой уголок старой Москвы. ГРАММАТИЧЕСКИЕ ОШИБКИ 1) неправильное употребление падежной формы существительного с предлогом 2) нарушение связи между подлежащим и сказуемым 3) нарушение в построении предложения с несогласованным приложением 4) ошибка в построении предложения с однородными членами 5) неправильное построение предложения с деепричастным оборотом 6) нарушение в построении предложения с причастным оборотом 7) неправильное построение предложения с косвенной речью 8. Определите слово, в котором пропущена безударная проверяемая гласная корня. Выпишите это слово, вставив пропущенную букву. Прик…снуться дел...катес г...ристый подл…жить выб…рать 9. Определите ряд, в котором в обоих словах в приставке пропущена одна и та же буква. Выпишите эти слова, вставив пропущенную букву. о…бросить, на...сечь пр..лип, пр..добрый ра...прямить, и…ход пр…бабушка, под...йти пр...рвать, пр...мерить 10. Выпишите слово, в котором на месте пропуска пишется буква Е. Подслуш…вать привередл…вый влюбч...вый подкруч… ваемый 11. Выпишите слово, в котором на месте пропуска пишется буква И. Раскраш.. .нный справля…мся задерж...шься распространяя…мый ключ…вой подстро…нный 12. Найдите предложение, в котором НЕ со словом пишется СЛИТНО. Раскройте скобки и выпишите это слово. После высказывания конферансье в зрительном зале (не)сразу раздались аплодисменты: зрители обдумывали сказанное артистом. (Не)увидев сначала вздорную собачонку, конь широко расставил передние ноги, наклонил голову и замер в удивлении. Дорогу отважным путникам теперь преграждала (не)глубокая, но довольно широкая речка. (Не)прочитано ещё много интересных и нужных каждому человеку книг. Зрители с замиранием сердца наблюдали яркое зрелище, а (не)прекращающийся уже в течение часа поток делегаций из разных стран всё тянулся по спортивной арене. 13. Найдите предложение, в котором оба выделенных слова пишутся СЛИТНО. Раскройте скобки и выпишите эти два слова. Потребность в творчестве ТАК(ЖЕ) естественна, как потребность в утолении жажды или чувства голода, (ПО)ЭТОМУ каждый человек так или иначе старается реализовать свой творческий потенциал. А.И. Куприн был уверен, что КОГДА(ТО), в страшно отдалённые века, предок современного человека летал не только во сне, но и (НА)ЯВУ. Нужно жить так, ЧТО(БЫ) в каждом человеке, с которым мы соприкасаемся в жизни, оставалось ЧТО(ТО) хорошее от нас, от труда наших душ. Мы приходим в мир для того, ЧТО(БЫ) постичь красоту, а ТАК(ЖЕ) создать и утвердить её. Перед каждым спектаклем, пока зрители не появлялись в зале, исполнитель главной роли обычно медленно ходил по сцене и (НА)ХОДУ ЧТО(ТО) бормотал себе под нос. 14. Укажите все цифры, на месте которых пишется НН. Наша собака, большой мохнатый Полкан, сконфуже(1)о посторонилась, как будто озадаче(2)ая собстве(3)ым великодушием, когда старшая дикая коза, загораживая младшую, пробежала мимо неё, почти коснувшись боком её мохнатой спута(4)ой шерсти. 15. Расставьте знаки препинания. Укажите номера предложений, в которых нужно поставить ОДНУ запятую. 1) Невозможно не залюбоваться отражением солнца в мириадах капель утренней росы и блестящими нитями дождя в солнечный день. 2) На картинах этого замечательного пейзажиста нет ни могучих гор ни кипарисов ни пышных южных цветов ни лазурного моря. 3) Во время полёта чувство буйного и трепетного восторга охватило мою душу каким-то холодным и сладостным пламенем. 4) Вокруг нас льдины сталкивались и становились вертикально лезли друг на друга и ломались с громким треском. 5) Мерилом интеллигентности являются не только убеждения и мораль но и поступки. 16. Расставьте знаки препинания: укажите все цифры, на месте которых в предложении должны стоять запятые. Сверкающие на солнце (1) капли слепого дождя (2) сыплющегося с неба (3) похожи на драгоценные камни (4) переливающиеся всеми своими гранями. 17. Расставьте знаки препинания: укажите все цифры, на месте которых в предложениях должны стоять запятые. Одной из самых интересных игрушек (1) по мнению многих ребят (2) является магнит, с которым каждый (3) может (4) проводить различные опыты. 18. Расставьте знаки препинания: укажите все цифры, на месте которых в предложении должны стоять запятые. Глубокая извилистая речка (1) из тёмных вод (2) которой (3) наиболее удачливые рыболовы вытягивали не один десяток крупных лещей (4) протекала сразу за селом. 19. Расставьте знаки препинания: укажите все цифры, на месте которых в предложении должны стоять запятые. Хозяйка уже много раз выглядывала в окно (1) чтобы скорее увидеть долгожданных гостей (2) и (3) когда вдалеке послышался звук приближающегося автомобиля (4) она выбежала на крыльцо. Прочитайте текст и выполните задания 20-25. (1)Сокровища, дарованные нам Пушкиным, действительно велики. (2)Первая заслуга великого поэта в том, что через него умнеет всё, что может поумнеть. (3)Кроме наслаждения, кроме форм для выражения мыслей и чувств, поэт даёт и сами формулы мыслей и чувств. (4) Богатые результаты совершеннейшей умственной лаборатории делаются общим достоянием. (5) Высшая творческая натура влечёт и подравнивает к себе всех. (6)Поэт ведёт за собой читателя в незнакомую ему страну, в тонкой и благоуханной атмосфере которой возвышается душа, улучшаются помыслы, утончаются чувства. (7)Отчего с таким нетерпением ожидается каждое новое произведение великого поэта? (8)Оттого, что всякому хочется возвышенно мыслить и чувствовать вместе с ним; всякий ждёт, что вот он скажет мне чтото прекрасное, новое, чего нет у меня, чего недостает мне; но он скажет, и это сейчас же сделается моим. (9)Вот отчего и любовь, и преклонение перед великим поэтом, вот отчего и великая скорбь при его утрате. (10)Без него образуется пустота, умственное сиротство: не с кем думать, не с кем чувствовать. (11)Легко ощутить удовольствие и восторг от изящного произведения, а подметить и проследить своё умственное обогащение от того же произведения довольно трудно. (12)Всякий говорит, что ему то или другое произведение нравится, но редкий осознает и признается, что он поумнел от этого произведения. (13)Многие полагают, что поэты и художники не дают ничего нового, что всё, ими созданное, было и прежде где-то, у кого-то, но оставалось под спудом, потому что не находило выражения. (14)Это неправда. (15)Ошибка происходит оттого, что все вообще великие научные, художественные и нравственные истины очень просты и легко усваиваются. (16)Но как они ни просты, всё-таки предлагаются только творческими умами, а обыкновенными умами только усваиваются, и то не вдруг и не во всей полноте, а по мере сил каждого. (17)Пушкиным восхищались и умнели, восхищаются и умнеют. (18)Наша литература обязана ему своим умственным ростом. (19)И этот рост был так велик, так быстр, что историческая последовательность в развитии литературы и общественного вкуса была как будто разрушена и связь с прошедшим разорвана. (20)Русская литература в одном человеке выросла на целое столетие. (21)Пушкин застал русскую литературу в период её молодости, когда она ещё жила чужими образцами и по ним вырабатывала формы, лишённые живого, реального содержания, — и что же? (22)Он оставил сам образцы, равные образцам литератур зрелых, образцы, совершенные по форме и по самобытному, чисто народному содержанию. (23)До Пушкина у нас литература была подражательная, вместе с формами она принимала от Европы и разные исторически сложившиеся там направления, которые в нашей жизни корней не имели. (24)Отношение писателей к действительности не было непосредственным, искренним; писатели должны были избирать какой-нибудь условный угол зрения. (25)Высвобождение мысли из-под гнёта условных приёмов — дело нелегкое, оно требует громадных сил. (26)Прочное начало освобождению нашей мысли положено Пушкиным: он первый стал относиться к темам своих произведений прямо, непосредственно, он захотел быть оригинальным и стал таким — стал самим собой. (27)Всякий великий писатель оставляет за собой школу, оставляет последователей, и Пушкин оставил школу и последователей. (28)Что это за школа, что он дал своим последователям? (29)Он завещал им искренность, самобытность, он завещал каждому быть самим собой, он дал всякой оригинальности смелость, он дал смелость русскому писателю быть русским. (30)Ведь это только легко сказать! (31)Ведь это значит, что он, Пушкин, раскрыл русскую душу. (32)Теперь нам остаётся только желать, чтобы Россия производила поболее талантов, пожелать русскому уму поболее развития и простора; а путь, по которому идти талантам, указан нашим великим поэтом. (По А.Н. Островскому) Александр Николаевич Островский (1823-1886) — русский драматург, творчество которого стало важнейшим этапом развития русского национального театра. 20. Какие из высказываний соответствуют содержанию текста? Укажите номера ответов. 1) Выдающиеся поэты на самом деле только выражают то, что прежде уже существовало у кого-то, но выражения не находило. 2) Гениальный поэт способен передать читателям не только форму для выражения мыслей и чувств, но и сами мысли и чувства. 3) Великие истины просты. 4) Творчество А.С. Пушкина положило начало самобытности русской литературы. 5) А.С. Пушкин написал поэму «Медный всадник». Какие из перечисленных утверждений являются верными? Укажите номера ответов. В предложениях 1-5 представлено рассуждение. В предложениях 7-8 содержится повествование. В предложении 14 дана оценка достоверности содержания высказанного в предложении 13 утверждения. 4) В предложениях 15-16 представлено описание. 5) Предложение 29 содержит ответ на вопрос, поставленный в предложении 28. 21. 1) 2) 3) Из предложения 11 выпишите антонимы (антонимическую пару). Среди предложений 15-20 найдите такое, которое связано с предыдущим с помощью личного местоимения и однокоренных слов. Напишите номер этого предложения. 24. «Рассуждая о величии творческого наследия А.С. Пушкина, автор использует такой троп, как (А) ________ (в предложениях 4, 6, 20). Своё представление о воздействии произведений гениального поэта на читателей, о восприятии ими великих истин А.Н.Островский передаёт, используя приём — (Б)___ («не с кем» в предложении 10, «восхищаться и умнеть» в предложении 17), а также синтаксическое средство — (В) _____ (в предложении 15). Привлекая читателей к размышлениям, автор использует приём — (Г)_______ (предложения 7—8, 28—29)». 22. 23. Список терминов: 1) парцелляция, 2) метафора, 3) антонимы, 5) ряд однородных членов предложения, 6) лексический повтор, 8) фразеологизм, 9) вопросно-ответная форма изложения 4) литота, 7) синонимы, Вариант 14 (ЕГЭ-2015) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. Вариант 14 45 <или> 54 вдальнейшем <или> вдальнейшем 3 красивее затруднённым <или>затруднённый лягте 76213 гористый распрямитьисход <или> исходраспрямить ключевой задержишься неглубокая <или> неглубокий чтобытакже <или> такжечтобы 1234 <или> любая другая последовательность этих цифр 45 <или> 54 234 <или> любая другая последовательность этих цифр 12 <или> 21 14 <или> 41 1234 <или> любая другая последовательность этих цифр 234 <или> любая другая последовательность этих цифр 135 <или> любая другая последовательность этих цифр легкотрудно <или> труднолегко 18 2659 Примерный круг проблем Авторская позиция 1. Проблема влияния творчества А.С. Пушкина на личность читателя. (Какое влияние оказывает творчество А.С. Пушкина на личность читателя?) 1. Творчество А.С. Пушкина обогащает ум и душу читателей, поэт делает свои мысли и тонкие возвышенные чувства всеобщим достоянием, поднимая читателя до своего уровня — уровня высшей творческой натуры. 2. Проблема потребности людей в лучших произведениях. (Почему люди нуждаются в произведениях любимого поэта?) 2. Люди питают творчеством любимого поэта свою душу и ум, испытывая потребность думать и чувствовать вместе с ним, поэтому при утрате творца они испытывают чувство умственного сиротства. 3. Проблема особенностей восприятия произведений поэтов и художников. (Почему человеку трудно осознать своё умственное обогащение при восприятии художественного произведения?) 3. Поскольку великие научные, художественные и нравственные истины очень просты и легко усваиваются, людям кажется, что поэты и художники не создают нового, лишь выражая то, что уже давно существовало. Но эти истины создаются великими умами, а обычными только усваиваются, и то не всегда во всей полноте. 4. Проблема влияния творчества А.С. Пушкина на становление русской литературы. (Каково значение творчества А.С. Пушкина для русской литературы?) 4. Русская литература выросла в творчестве А.С. Пушкина на целое столетие, она обязана поэту умственным ростом, живым, реальным, самобытным, чисто народным содержанием и совершенными формами. 5. Проблема творческого завещания А.С. Пушкина. (Каково творческое завещание А.С. Пушкина?) 5. А.С. Пушкин завещал своим последователям искренность, самобытность, способность быть самим собой, проявлять оригинальность, дал смелость русскому писателю быть русским -раскрыл русскую душу.
Вариант 14
Часть 1
Прочитайте текст и выполните задания 1- 3
(1)Сверхпроводники используют для создания устройств, которые технически невозможно или экономически невыгодно изготавливать с применением традиционных проводниковых материалов меди и алюминия. (2)<..> мощные магнитные системы для установок термоядерного синтеза или ускорителей элементарных частиц, сверхбыстродействующие ограничители тока, медицинские томографы, спектрометры высокого разрешения, образцы перспективной военной техники, поезда, на магнитной подушке созданы с применением сверхпроводящих материалов. (3)Устройства, изготовленные с использованием сверхпроводящих материалов, характеризуются значительно меньшими размерами и массой.
1. Укажите два предложения, в которых верно передана ГЛАВНАЯ информация, содержащаяся в тексте. Запишите номера этих предложений.
Для создания таких устройств, которые невозможно или невыгодно изготавливать с использованием обычных проводников, применяют сверхпроводники, помогающие сделать эти устройства более компактными и лёгкими.
При создании мощных магнитных систем для установок термоядерного синтеза или ускорителей элементарных частиц, сверхбыстродействующих ограничителей тока, медицинских томографов, спектрометров высокого разрешения, образцов перспективной военной техники, поездов на магнитной подушке иногда используют сверхпроводящие металлы.
Для создания сооружений, которые нецелесообразно возводить с применением лишь традиционных проводниковых материалов меди и алюминия, используют также сверхпроводники.
Сверхпроводники используют при создании устройств, изготовление которых из обычных проводников невозможно или экономически невыгодно, причём применение сверхпроводников делает устройства менее объёмными и тяжёлыми.
Для изготовления таких устройств, которые должны обладать небольшим объёмом и массой при разнообразии выполняемых ими функций, используют проводники.
2. Какое из приведённых ниже слов (сочетаний слов) должно стоять на месте пропуска во втором (2) предложении текста? Выпишите это слово (сочетание слов).
Наоборот, Так как
Несмотря на это, Тем не менее
Например,
3. Прочитайте фрагмент словарной статьи, в которой приводятся значения слова МАССА. Определите значение, в котором это слово употреблено в третьем (3) предложении текста. Выпишите цифру, соответствующую этому значению в приведённом фрагменте словарной статьи.
МАССА, -ы, ж.
Совокупность чего-нибудь, а также что-нибудь большое, сосредоточенное в одном месте. Воздушные массы. Тёмная м. здания.
Одна из основных физических характеристик материи, определяющая её инертные и гравитационные свойства. Единица массы.
Тестообразное бесформенное вещество, густая смесь. Древесная м. (полуфабрикат для выделки бумаги). Расплавленная м. чугуна.
Множество, большое количество кого-чего-нибудь. У меня м. времени. Тратить массу сил.
мн. Широкие слои трудящегося населения. Воля масс. Оторваться от масс (утратить связь с народом).
4. В одном из приведённых ниже слов допущена ошибка в постановке ударения: НЕВЕРНО выделена буква, обозначающая ударный гласный звук. Выпишите это слово.
кремЕнь Оптовый
окружИт отбылА
дОнизу
5. В одном из приведённых ниже слов НЕВЕРНО употреблено выделенное слово. Исправьте лексическую ошибку, подобрав к выделенному слову пароним. Запишите подобранное слово.
Требуется принятие не ПОПУЛИСТСКИХ, а экономически оправданных решений.
Её ЦАРСТВЕННЫЙ вид внушал доверие и располагал к серьёзному разговору о будущей России.
Координационному совету необходимо было ИЗБРАТЬ председателя и утвердить новый состав исполкома.
Многоэтажный КАМЕННЫЙ дом был украшен лепниной.
Некоторые коллеги в течение долгих лет поддерживали ДРУЖНЫЕ отношения.
6. В одном из выделенных ниже слов допущена ошибка в образовании формы слова. Исправьте ошибку и запишите слово правильно.
в ТЫСЯЧА девятисотом году зимние МЕСЯЦА
ПРОПОЛОЩИ бельё ШЕСТЬЮСТАМИ солдатами
прошли наиболее УСПЕШНО
7. Установите соответствие между грамматическими ошибками и предложениями, в которых они допущены: к каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ГРАММАТИЧЕСКИЕ ОШИБКИ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ
нарушение в построении
предложения с причастным оборотом
1)В апрельских номерах журнала «Нового мира» были опубликованы стихи молодого талантливого поэта.
Б) нарушение видовременной
соотнесённости глагольных форм
2)Фруктоза это одно из веществ, получаемая из ягод и фруктов.
нарушение в построении предложения
с несогласованным
приложением
3)Сразу по приезде в Юрьевец туристы обратят внимание на колокольню Георгия Победоносца.
Г) нарушение связи между
подлежащим и сказуемым
4)Солдаты, выполнявшие долг перед Родиной, провели в степи без еды и воды четыре суток.
Д) неправильное употребление
имени числительного
5)Бабушка вяжет шарф и подарила его своему внуку.
6)Этот камерный зал, использующийся сейчас преимущественно в учебных целях, до ноября 2007 года назывался Белым залом.
7) Все, кто побывал в Долине гейзеров, понимает, почему её считают одним из чудес света.
8)Художественная речь, которая принципиально отличается от официально-деловой и научной, по ряду признаков сближается с публицистической.
9) Первыми, кто пришёл на избирательный участок для голосования, были мои соседи, пенсионеры.
8. Определите слово, в котором пропущена безударная чередующаяся гласная корня. Выпишите это слово, вставив пропущенную букву.
Ди..пазон
Напом..нание
Аргум..нтировать
Прод..лжение
С..мметрия
9. Определите ряд, в котором в обоих словах в приставке пропущена одна и та же буква. Выпишите эти слова, вставив пропущенную букву.
пр..мудрый, пр..уныл
чере..чур, ра..свет
бе..печный, и..гнать
пр..думать, пр..града
о..дыхать, по..кладка
10. Выпишите слово, в котором на месте пропуска пишется буква Е.
солом..нка обид..лись усидч..вый настра..вать привередл.. вый
11. Выпишите слово, в котором на месте пропуска пишется буква А.
скач..щий
движ..щаяся
леч..щий
маш..щий (рукой)
(крестьяне) перевяж..т
12. Определите предложение, в котором НЕ со словом пишется СЛИТНО. Раскройте скобки и выпишите это слово.
Мы с приятелем встречались (НЕ)РЕДКО, а почти каждый день.
Избавляйтесь от привычки бросать дело, (НЕ)ДОВОДЯ его до конца.
Мы дошли до финала, но наша цель (НЕ)ДОСТИГНУТА.
(НЕ)ЗАВЕРШЁННАЯ игра перенесена на завтра и обязательно будет продолжена.
Река была далеко (НЕ)ШИРОКОЙ, всего около десяти метров.
13. Определите предложение, в котором оба выделенных слова пишутся СЛИТНО. Раскройте скобки и выпишите эти два слова.
ЧТО(БЫ) поправить здоровье, можно смело отправляться на Алтай, (ПО)ЭТОМУ скорее покупайте путёвку.
Одно и ТО(ЖЕ) слово может означать совершенно разное, ПОТОМУ(ЧТО) существует явление омонимии.
СКОЛЬКО(БЫ) ни рассуждали критики, многие произведения искусства (НА)ВСЕГДА останутся загадкой для человечества.
Вам необходимо (ПО)ПРЕЖНЕМУ предоставлять отчёт (В)ВИДЕ презентации.
Можно (ПО)РАЗНОМУ объяснять смысл сна Раскольникова, но (ПО)НАЧАЛУ может показаться, что перед нами добрый и милосердный человек.
14. Укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых) пишется НН.
Романтичность свойстве(1)а всему. Романтическая настрое(2)ость не позволяет человеку быть лживым, невежестве(3)ым, трусливым и жестоким. В романтике заключе(4)а облагораживающая сила.
15. Расставьте знаки препинания. Укажите два предложения, в которых нужно поставить ОДНУ запятую. Запишите номера этих предложений.
На вольном просторе блеск и движение грохот и гром.
Без матери не было бы ни тепла ни радости ни жизни.
Миновали столетия и под натиском варваров пала когда-то могучая и непобедимая Римская империя.
Человек велик да прекрасен да полон мечты.
Художники и скульпторы объединились и создали свою ассоциацию.
16. Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых) в предложении должна(-ы) стоять запятая(-ые).
Побывав во многих странах мира (1) Юрий Гагарин посетил (2) пострадавшую от атомной бомбы (3) Японию (4) радушно встретившую прославленного космонавта.
17. Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых) должна(-ы) стоять запятая(-ые).
Мы входим в зал.
Сияющие люстры (1)
От напряженья (2)
Кажется (3) дрожат!
Звенит хрусталь И действует на чувства,
Мы входим в зал Без всякого искусства,
А здесь искусством (4)
Видно (5) дорожат.
(Н. М. Рубцов)
18. Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых) в предложении должна(-ы) стоять запятая(-ые).
Кирибеевичу (1) поступками.которого (2) руководит эгоистическое чувство (3) противопоставлен Калашников (4) который живёт согласно принципам честности и порядочности.
19. Расставьте все знаки препинания: укажите все цифры, на месте которых в предложении должны стоять запятые.
Здесь всё было по-старому (1) и (2) если кому-то вдруг становилось грустно (3) то это лишь потому (4) что с этим местом у всех было связано много воспоминаний.
Прочитайте текст и выполните задания 20 - 25
() Когда-то давно меня задел один разговор, случайный летний разговор на берегу моря.
Я уже не помню точно фраз, но спорили о том, кто Сальери для Пушкина.
(З)Противник, злодей, которого он ненавидит, или же это воплощение иного отношения к искусству? (4)Можно ли вообще в этом смысле связывать искусство и науку? (5)А что если для Пушкина Моцарт и Сальери это Пушкин и Пушкин, то есть борение двух начал?
От этого случайного горячего спора осталось ощущение неожиданности.
Злодейство было для меня всегда очевидно и бесспорно. (8)Злодейством был фашистский мотоциклист. (9)В блестящей чёрной коже, в чёрном шлеме он мчался на чёрном мотоцикле по солнечному просёлку. (10)Мы лежали в кювете. (11)Перед нами были тёплые желтеющие поля, синее небо, вдали низкие берега нашей Луги, притихшая деревня, и оттуда нёсся грохочущий чёрный мотоцикл. (12)Винтовка дрожала в моих руках... (13)Разумеется, я не думал ни о Пушкине, ни о Сальери.
Это пришло куда позже тогда, на войне, надо было стрелять.
Могут ли гении совершать злодейства? (16)Может ли злодей-убийца Сальери оставаться гением? (17)Оттого, что он отравитель, разве музыка его стала хуже?
Что же, злодейство доказывает, что Сальери не гений?
Для Пушкина гений сохраняет творческую крылатость души. (20)Гений не столько степень таланта, сколько свойство его некое нравственное начало, добрый дух.
(21)Слово «гений» ныне обычно связано с великими изобретениями, открытиями. (22)Конечно, в законе относительности нет ничего ни нравственного, ни безнравственного. (23)Наверное, тут следует разделить: открытие может быть гениальным, но гений не только открытие. (24)В пушкинском Моцарте гениальность его музыки соединена с личностью, с его добротой, доверчивостью, щедростью. (25)Моцарт восторгается всем хорошим, что есть у Сальери. (26)Гений Моцарта исключителен: он весь не труд, а озарение, он символ того таинственного наития, которое свободно изливается абсолютным совершенством.
(27)Проще всего было бы объяснить ненависть завистью, о которой твердит сам Сальери. (28)Но разве Сальери лишь завистник? (29)Он смолоду признаёт чужой гений, он учится у великих, преклоняется перед ними. (ЗО)Вопрос о гении и злодействе подвергает сомнению задачу, которую решал Сальери всю свою жизнь.
Может ли человек стать гением?
Достичь трудом, силой своего разума того, что считается божественным даром? (ЗЗ)Сальери считал, что да, может.
Молодость Сальери, зрелость, вся его жизнь возникла для меня как целеустремлённая, в каком-то смысле идеальная прямая. (35)Таким мне представлялся идеал учёного. (Зб)Настойчивость и ясное понимание, чего ты хочешь. (37)Сальери одержим. (38)Но идея у него особая стать творцом. (ЗЭ)Способность творить ему не была дана, он добывал её, вырабатывал...
Это не слепой бунт, это восстание Разума, вернее, Расчёта. (41)В наше время, задавшись такой целью, он мог бы стать выдающимся кибернетиком.
Но и композитором он стал выдающимся. (43)Музыка его нашла признание. (44)Сам Моцарт твердит в счастливые минуты один из его мотивов.
Чем отличается гений Моцарта от негения Сальери? (46)Грань тут неуловимая.
Голос, который диктует Моцарту божественные созвучия, не слышен окружающим.
Для них и Моцарт, и Сальери одинаковы: оба всем своим существом чувствуют силу гармонии, оба жрецы прекрасного, избранные служить своему делу.
До той минуты, как Моцарт поднял стакан с ядом, оба и Моцарт, и Сальери были равноправные сыновья гармонии.
Но теперь гений отделился, яд разделил их. (51)Последнее средство отделить подлинный гений от мнимого это нравственное испытание. (52)Злодейство открыло истинную, тёмную сущность Сальери. (53)Маска сорвана.
(54)Сущность открывается и самому Сальери. (55)Вместе с ядом начинает действовать логическая схема: гений для Моцарта не может быть злодеем, а так как Моцарт сам гений, бесспорный гений, то, следовательно, он имеет право судить, и, значит, Сальери не гений...
(бб)Нравственное начало становится пробой гения. (57)И человечество отбирает для себя лишь тех, кто несёт это нравственное начало.
Пушкин оставляет Сальери жить и мучиться. (59)Остаётся злодейство, но торжествует гений.
(По Д. А. Гранину*)
* Даниил Александрович Гранин (род. в 1919 г.) русский советский писатель, общественный деятель.
20. Какие из высказываний соответствуют содержанию текста? Укажите номера ответов.
Случайно подслушанный разговор об отношении Пушкина к Сальери заставил рассказчика задуматься над главным вопросом: может ли гений совершить злодейство?
Сальери, наделённый от рождения способностью творить, в молодости хотел стать учёным.
Моцарт и Сальери были равноправны в служении искусству до той поры, пока Сальери не решился на убийство Моцарта.
Сальери считал, что можно трудом и разумом достичь божественного дара.
Сальери убийством Моцарта доказал, что трудолюбивый человек может стать гением.
21. Какие из перечисленных утверждений являются ошибочными? Укажите номера ответов.
Предложения 9, 11 содержат элементы описания.
Предложение 25 подтверждает суждение, высказанное в предложении 24.
Предложения 29, 30 содержат повествование.
Предложение 41 противопоставлено по содержанию предложению 40.
Предложения 46-48 содержат рассуждение.
22. Из предложений 49-53 выпишите антонимы (антонимическую пару).
23. Среди предложений 11-18 найдите такое(-ие), которое(-ые) связано(-ы) с предыдущим при помощи личного и притяжательного местоимений. Напишите номер(-а) этого(-их) предложения(-ий).
24. «Предмет беседы с читателем, связанный с искусством, позволяет автору широко
использовать средства выразительности, например троп (А) („божественные
созвучия“ в предложении 47, „тёмную сущность» в предложении 52), лексическое
средство (Б) („озарение», „наитие» в предложении 26). Обсуждая
с читателем давно волновавшую его проблему, Д. А. Гранин использует приёмы:
(В) (предложения 31-33, 45, 46) и (Г) (в предложениях 26, 59),
который помогает автору быть особенно убедительным».
Список терминов:
гипербола
книжные слова
противопоставление
восклицательные предложения
анафора
эпитеты
диалектизмы
вопросно-ответная форма изложения
парцелляция
Часть 2
Напишите сочинение по прочитанному тексту.
Сформулируйте одну из проблем, поставленных автором текста. Прокомментируйте сформулированную проблему. Включите в комментарий два примера-иллюстрации из прочитанного текста, которые, по Вашему мнению, важны для понимания проблемы исходного текста (избегайте чрезмерного цитирования). Сформулируйте позицию автора (рассказчика). Напишите, согласны или не согласны Вы с точкой зрения автора прочитанного текста. Объясните почему. Своё мнение аргументируйте, опираясь в первую очередь на читательский опыт, а также на знания и жизненные наблюдения (учитываются первые два аргумента). Объём сочинения не менее 150 слов.
Работа, написанная без опоры на прочитанный текст (не по данному тексту), не оценивается. Если сочинение представляет собой пересказанный или полностью переписанный исходный текст без каких бы то ни было комментариев, то такая работа оценивается 0 баллов.
Сочинение пишите аккуратно, разборчивым почерком.
Вариант 14
Номер задания:
Ответ задания:
4
оптовый
5
дружественные
6
месяцы
8
напоминание
9
чересчуррассвет
10
обиделись
11
лечащий
12
незавершённая
13
чтобыпоэтому
14
123 другая комбинация этих цифр
17
2345 другая комбинация этих цифр
18
19
134 другая комбинация этих цифр
20
134 другая комбинация этих цифр
22
подлинныймнимого
1. Проблема природы гениальности. (Кто такой гений? Какова природа гениальности?)
1. Гений наделён от природы талантом: он творит по наитию, в результате таинственного озарение, «которое свободно изливается абсолютным совершенством ».
2. Проблема взаимосвязи гениальности и нравственности. (Как взаимосвязаны гениальность и нравственность человека?)
2. Гениальность напрямую связана с личностью гения, с его добротой, доверчивостью, щедростью: гений человек нравственный.
3. Проблема мнимой гениальности. (В чём отличие мнимого гения от подлинного? Может ли стать гением безнравственный человек?)
3. Единственное средство отделить подлинный гений от мнимого это нравственное испытание: безнравственный человек не может стать гением.
4. Проблема природы злодейства. (Что заставляет человека совершить злодейство?)
4. На злодейство человека толкает не столько зависть по отношению к другим людям, сколько расчёт, лишённый нравственного начала.
5. Проблема борьбы двух противоположных начал: нравственного и безнравственного, гениальности и злодейства. (Кто побеждает в борьбе гения со злодеем?)
5. Хотя злодей убивает гения, торжествует гений, ведь человечество отбирает для себя лишь тех, кто несёт нравственное начало.
Вопросы различных применений сверхпроводящих материалов стали обсуждаться практически сразу после открытия явления сверхпроводимости. Еще Камерлинг-Оннес считал, что с помощью сверхпроводников можно создавать экономичные установки для получения сильных магнитных полей. Однако реальное использование сверхпроводников началось в 50-х − начале 60-х годов XX века. В настоящее время работают сверхпроводящие магниты различных размеров и форм. Их применение вышло за рамки чисто научных исследований, и сегодня они широко используются в лабораторной практике, в ускорительной технике, томографах, установках для управляемой термоядерной реакции. С помощью сверхпроводимости стало возможным многократно повысить чувствительность многих измерительных приборов. Такие приборы названы сквидами (от англ. Superconducting Quantum Interference Devices ). Особо следует подчеркнуть внедрение сквидов в технику, в том числе и в современную медицину.
Наибольшее применение сверхпроводники нашли в настоящее время в области создания сильных магнитных полей. Современная промышленность производит из сверхпроводников второго рода разнообразные провода и кабели, используемые для изготовления обмоток сверхпроводящих магнитов, с помощью которых получают значительно более сильные поля (более 20 Тл), чем при использовании железных магнитов.
Сверхпроводящие магниты являются и более экономичными. Так, например, для поддержания в медном соленоиде с внутренним диаметром 4 см и длиной 10 см поля 100 кГс необходима электрическая мощность не менее 5100 кВт, которую нужно полностью отвести водой, охлаждающей магнит. Это означает, что через магнит надо прокачивать не менее 1 м 3 воды в минуту, а затем ее еще охлаждать. В сверхпроводящем варианте такой объем магнитного поля создается достаточно просто, необходимо лишь сооружение гелиевого криостата для охлаждения обмоток, что является несложной технической задачей.
Другое преимущество сверхпроводящих магнитов состоит в том, что они могут работать в короткозамкнутом режиме, когда поле «заморожено» в объеме, что обеспечивает практически не зависящую от времени стабильность поля. Это свойство очень важно при исследованиях веществ методами ядерного магнитного и электронного парамагнитного резонансов, в томографах и т. п.
Еще одно применение сверхпроводников − создание подшипников и опор без трения. Если над металлическим кольцом с током поместить сверхпроводящую сферу, то на ее поверхности в силу эффекта Мейснера индуцируется сверхпроводящий ток, что приводит к появлению сил отталкивания между кольцом и сферой, и сфера может повиснуть над кольцом.
Подобный же эффект может наблюдаться, если над сверхпроводящим кольцом поместить постоянный магнит. На этом может быть основано создание, например, новых видов транспорта. Речь идет о создании поезда на магнитной подушке, в котором будут полностью отсутствовать потери на трение о колею дороги. Модель такой сверхпроводящей дороги длиной 400 м была построена в Японии еще в 1970-х годах. Расчеты показывают, что поезд на магнитной подушке сможет развивать скорость до 500 км/ч. Такой поезд будет «зависать» над рельсами на расстоянии 2−3 см, что и даст ему возможность разогнаться до указанных скоростей.
В настоящее время широко используются сверхпроводящие объемные резонаторы, добротность которых может достигать . С одной стороны, такие устройства позволяют получать высокую частотную избирательность. С другой стороны, сверхпроводящие резонаторы широко используются в сверхпроводящих ускорителях, позволяя существенно уменьшить мощность, требуемую для создания ускоряющего электрического поля.
Применение сверхпроводимости может привести к созданию сверхбыстрых электронно-вычислительных машин. Речь идет о так называемых криотронах − переключающих сверхпроводящих элементах. Такие устройства могут легко сочетаться со сверхпроводящими запоминающими элементами. Важным преимуществом криотронов перед обычными полупроводниковыми устройствами является отсутствие потребности в энергии в стационарном состоянии. После создания переходов Джозефсона было предложено заменить ими криотроны, и оказалось, что время переключения такой системы составляет около 10 -12 с. Именно это и открывает широкие перспективы для создания мощнейших вычислительных машин, но пока эти разработки являются лишь лабораторными образцами.
Наиболее перспективными направлениями широкого использования высокотемпературных сверхпроводников считаются криоэнергетика и криоэлектроника. В криоэнергетике уже разработана методика изготовления достаточно длинных (до нескольких километров) проводов и кабелей на основе висмутовых ВТСП-материалов. Этого уже достаточно для изготовления небольших двигателей со сверхпроводящей обмоткой, сверхпроводящих трансформаторов, катушек индуктивности и т. д. На основе этих материалов созданы сверхпроводящие соленоиды, обеспечивающие при температуре жидкого азота (77 К) магнитные поля порядка 10000 Гс.
В криоэлектронике разработана методика изготовления пленочных сквидов, которые по своим характеристикам практически не уступают гелиевым аналогам. Освоена методика получения совершенных магнитных экранов из ВТСП, в частности, для исследования биомагнитных полей. Из ВТСП созданы антенны, передающие линии, резонаторы, фильтры, смесители частоты и т. д.
Темп технологических и прикладных исследований очень высок, так что, возможно, промышленность освоит выпуск изделий из высокотемпературных сверхпроводников раньше, чем будет достоверно выяснена природа сверхпроводимости в металлооксидных соединениях.
Контрольные вопросы
1. Каково равновесное состояние электронного газа в проводнике в отсутствие электрического поля?
2. Поясните механизм дрейфа электронов под действием внешнего поля.
3. Какими соотношениями определяется подвижность носителей заряда в полупроводниках? Какие факторы определяют величину подвижности?
4. Чем определяется электропроводность σ n металлов?
5. Чем обусловлено электросопротивление металлов? Какова его зависимость от температуры?
6. О чем говорит закон Видемана – Франца?
7. Почему при расчётах электропроводности проводников учитывается полная концентрация носителей заряда, если реально в проводимости участвуют только ферми-электроны?
8. Привести график и дать объяснения зависимости проводимости легированного полупроводника с разной степенью легирования от температуры.
9. Указать основные свойства сверхпроводящего состояния
10. Дать качественное описание механизма возникновения сверхпроводимости с помощью БКШ-теории.
11. Описать направления применения сверхпроводимости.
При температуре ниже определённого значения некоторые вещества теряют способность препятствовать прохождению электрического тока. Их электрическое сопротивление становится нулевым. Это свойство называют сверхпроводимостью.
Открытие сверхпроводимости
Явление сверхпроводимости открыл в 1911 г. голландский физик Хейке Камерлинг-Оннес , исследуя зависимость электрического сопротивления металлов от температуры. Сверхнизкими температурами он начал интересоваться ещё в 1893 г. А в 1908 г. ему удалось получить жидкий гелий. Охлаждая с его помощью металлическую ртуть, он с удивлением обнаружил, что при температуре, близкой к абсолютному нулю, электрическое сопротивление ртути скачком падает до нуля.
Согласно существовавшим в то время физическим теориям, с понижением температуры сопротивление должно плавно падать. Но существовала и такая точка зрения, что при очень низкой температуре движение электронов прекратится, сопротивление вырастет, и вещество вообще перестанет проводить электрический ток.
В начале эксперимента всё происходило согласно теории. С понижением температуры сопротивление ртути плавно уменьшалось. Но когда температура опустилась до 4,15 К, ртуть внезапно вообще потеряла сопротивление. Она перешла в совершенно новое состояние, которое было названо сверхпроводимостью .
Природа сверхпроводимости
Что же происходит в металлах при понижении их температуры до значений, близких к абсолютному нулю?
Каждый атом состоит из ядра, заряженного положительно, и электронов, имеющих отрицательный заряд. Электроны вращаются вокруг ядра по орбитам. Чем ближе орбита к ядру, тем сильнее электрон к нему притягивается. Электроны, находящиеся на внешней орбите, называются валентными. Они легко отрываются от ядра, покидают свою орбиту и свободно перемещаются внутри кристаллической решётки. Под воздействием внешнего электрического поля их движение становится упорядоченным, они начинают двигаться в одном направлении. В металле возникает электрический ток. Однако на пути электронов возникают препятствия в виде узлов кристаллических решёток, их дефектов, или атомов примесей, которые присутствуют в веществе. Поэтому возникает электрическое сопротивление току. С понижением температуры нарушения структуры решёток, связанные с тепловыми колебаниями атомов, уменьшаются. Структура становится более правильной. Следовательно, уменьшается и сопротивление.
Объяснение сверхпроводимости на микроскопическом уровне было дано в теории, названной БКШ в честь её создателей - американских физиков Джона Бардина, Леона Купера и Джона Шриффера . В её основу положены куперовские пáры электронов .
Леон Нил Купер
При обычных условиях электроны являются фермионами, частицами с полуцелым спином, имеющим значение -1/2 или +1/2. Каждый из фермионов описывается своей волновой функцией. Двигаются они также поодиночке и самостоятельно преодолевают препятствия на своём пути. Но при определённых условиях они образуют пáры. Электроны со значениями спинов +1/2 и -1/2 объединяются и образуют связанное состояние, которое называют кýперовской парой . Эта пара имеет нулевой спин и удвоенный заряд электрона. А раз её суммарный спин равен нулю, то она обладает свойствами бозона. Бозоны образуют «бозе-конденсат», к которому присоединяются все свободные бозоны. Они становятся единым целым, способным двигаться, не реагируя ни на какие препятствия на своём пути. Так возникает ток сверхпроводимости.
Критическая температура
Оказалось, что не только ртуть обладает сверхпроводимостью при температурах, близких к абсолютному нулю. Такое свойство открыли у свинца, олова, таллия, урана и других металлов. Сверхпроводимость проявляется скачкообразно, когда вещество охлаждается до определённой температуры. Температуру Т с , при которой этот скачок происходит, называют критической. У каждого элемента, обладающего сверхпроводимостью, она своя. Например, ниобий переходит в состояние сверхпроводимости при 9 К, а вольфрам при 0,012 К.
Сверхпроводимостью обладают не только чистые металлы, но и некоторые сплавы. Например, сплав ртути с золотом и оловом. Существуют даже сверхпроводящие сплавы, у которых один из элементов, входящих в его состав, может и не быть сверхпроводником.
Если кольцо из сверхпроводника охладить до критической температуры и возбудить в нём электрический ток, то он будет течь даже после того, как уберут источник тока, и до тех пор, пока в кольце будет поддерживаться температура ниже критической. Но так происходит только в электрическом поле постоянного электрического тока. В переменном электрическом поле сопротивление сверхпроводника увеличивается, если увеличивается частота переменного тока.
В 1983 - 1986 г.г. были созданы новые сверхпроводники. Это сверхпроводящие керамики, сверхпроводники на основе железа и др. Сверхпроводимость в них наступала при температурах, значительно превышающих температуру абсолютного нуля. В 1993 г. было открыто вещество, критическая температура которого равна 135 К.
Эффект Мейснера
В 1933 г. немецкий физик Вальтер Фриц Мейснер вместе с другим немецким физиком Робертом Оксенфельдом открыл ещё одно удивительное и важное свойство сверхпроводников - выталкивание магнитного поля из своего объёма . Это явление было названо эффектом Мейснера .
Вальтер Фриц Мейснер
Эффект Мейснера наглядно демонстрирует опыт, поставленный в 1945 г. российским физиком Владимиром Константиновичем Аркадьевым.
В этом эксперименте постоянный магнит, поднесённый к чашечке, сделанной из сверхпроводящего металла, висит в пространстве над ней. Низкая температура чашечки поддерживается за счёт того, что её ножки погружены в жидкий гелий. Но почему же магнит не притягивается к чашечке? Дело в том, что незатухающий ток внутри сверхпроводника создаёт магнитное поле, направление которого противоположно направлению внешнего магнитного поля, создаваемого магнитом. Это поле уравновешивает и отталкивает внешнее поле, благодаря чему магнит будто парит в пространстве. Это явление называется магнитной левитацией.
Если поместить сверхпроводник в магнитное поле и напряжённость этого поля увеличивать, то при определённом значении напряжённости, равной Н с , сверхпроводимость исчезает. Такое магнитное поле называется критическим полем. При напряжённости выше Н с сверхпроводник становится обычным проводником. Чем ниже температура сверхпроводника, тем большей должна быть напряжённость поля, способного разрушить сверхпроводимость.
В чистых сверхпроводников, состоящих из одного вещества, магнитное поле будет выталкиваться до тех пор, пока напряжённость магнитного поля не достигнет значения Н с . Такие сверхпроводники называются сверхпроводниками I рода .
А для сверхпроводящих сплавов таких значений два: Н с1 и Н с2 . Когда напряжённость внешнего магнитного поля достигнет значения Н с1 , это поле уже начнёт проникать внутрь сверхпроводника. Но его электрическое сопротивление всё ещё остаётся нулевым, и явление сверхпроводимости наблюдается. А когда напряжённость станет равна Н с2 , сверхпроводимость исчезнет совсем. Такие сверхпроводники называются сверхпроводниками II рода .
Применение сверхпроводников
Открытие сверхпроводимости произвело настоящий переворот в науке. Сразу же появилось множество идей по использованию этого уникального явления в технике.
При сверхнизких температурах ток проходит в сверхпроводниках практически без потерь. Поэтому их используют при создании различных кабелей, коммутационных устройств, электродвигателей, турбогенераторов, приборов для измерения температуры, давления и др. Они идеально подходят для создания электромагнитов. С их помощью создаётся электромагнитное поле в магнитно-резонансном томографе. Это позволяет врачам получать качественные изображения тканей внутренних органов человека в разрезе, хотя на самом деле орган не травмируется.
В установках термоядерного синтеза, в крупных ускорителях элементарных частиц используют сверхпроводящие катушки.
Обмотки сверхпроводящих магнитов, с помощью которых создают сильные магнитные поля, изготавливают из сверхпроводников II рода. Сверхпроводящие магниты гораздо экономичнее обычных ферромагнитов.
В 2003 г. в Японии провели испытание поезда на магнитной подвеске. Его движение основано на использовании эффекта Мейснера (магнитной левитации). Электромагнитное поле рельсов отталкивается сверхпроводниками, находящимися в подвеске поезда. И поезд словно летит над рельсами, не касаясь их. Это позволяет ему развивать огромную скорость, сравнимую со скоростью самолёта. Конечно, такие поезда требуют специальных рельсов. Но энергии они затрачивают в десятки раз меньше, чем самолёты. Подобные поезда созданы в Германии, Китае и Южной Корее.
Рис.12. Многократная ТМО
Рис.13. Зависимость критической плотности тока от заключительной вытяжки
Влияние пятого фактора – заключительной деформации – продемонстрировано на рис.13. В выпускаемых в производстве сверхпроводниках критическая плотность тока растет с увеличением заключительной вытяжки до тех пор, пока преимущества измельчения микроструктуры (для лучшего соответствия параметрам пиннинга) не подавляются развитием «сосисочности» волокон
(обычно в качественных композитах при ε = ln μ > 5). В максимальной оптимизации этих факторов заключается повышение критической плотности тока и обеспечение стабильности характеристик технических Nb-Ti сверхпроводников.
5. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К NB-TI СПЛАВАМ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕХНИЧЕСКИХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ
Учитывая вышеизложенное, очевидно, что, в первую очередь, качество технических сверхпроводящих материалов зависит от качества исходного сверхпроводящего сплава Nb-Ti, т. е. от его химического состава, однородности и пластичности. Если рассматривать Nb-Ti сплав как сплав на основе титана, легированный ниобием (см.рис.13), то добавка Nb понижает температуру полиморфного превращения титана β→α , и, следовательно, увеличивает устойчивость β -фазы.
Примеси, контролируемые в спецификациях, с точки зрения влияния на полиморфное превращение являются стабилизаторами либо α -фазы, либо β -фазы. На рис. 14 представлен обобщенный график, классифицирующий легирующие элементы в титановых сплавах по их влиянию на полиморфное превращение. Примеси азота, кислорода, углерода и алюминия являются стабилизаторами α -фазы, т. е. повышают температуру полиморфного превращения, способствуют образованию и росту α -выделений и препятствуют их растворению. α --стабилизаторы потенциально повышают критическую плотность тока в сплавах, но, к сожалению, резко снижают технологичность проводов. Кислород сильнее всех остальных примесей способствует увеличению твердости и критической плотности тока, за ним следуют азот и углерод. Предельные содержания примесей O,C,N в спецификациях не связаны с ролью стабилизаторов α -фазы, а в большей степени вызваны желанием повысить пластичность проводов.
Рис.14. Классификация диаграмм состояния титановых сплавов
Примеси железа, никеля, хрома, кремния, меди и тантала являются стабилизаторами β -фазы, так как снижают температуру аллотропического превращения. Однако поскольку содержание этих примесей в промышленных сплавах низко, они не оказывают существенного влияния на фазовый распад. Результаты ряда работ показывают, что увеличение содержания Ta до 0.25 масс. % и даже до 2 масс. % не влияет ни на критическую плотность тока, ни на технологичность, однако снижает стоимость сплава из-за отсутствия необходимости очистки сплава от тантала. Увеличение содержания железа (Al, Cu) до 0.05 масс.% не ухудшает ни технологичности, ни сверхпроводящих характеристик сплава. Отмечено также благоприятное влияние Fe на критическую плотность тока проводов в полях выше 9 Тл.
Необходимым условием для получения высококачественных проводов являются высокие механические характеристики сплава и, в первую очередь, его пластичность. Повышения пластичности материала можно достичь за счёт предварительной деформации слитка с последующим рекристаллизационным отжигом перед закладкой Nb-Ti заготовки в сборку. Цель такого процесса – создание в Nb-Ti заготовке равномерной мелкозёренной структуры.
6. СПОСОБЫСБОРКИСОСТАВНЫХЗАГОТОВОК
Известные методы сборки составных заготовок включают однократную, двукратную и трехкратную сборки. Независимо от предполагаемого способа изготовления проводника первую многоволоконную составную заготовку собирают либо из биметаллических Cu/NbTi (или триметаллических Cu/Nb/NbTi) элементов, либо раздельно из медных трубок и ниобий-титановых стержней. Биметаллические (триметаллические) элементы и медные трубки могут быть круглого и шестигранного сечения, однако предпочтение отдают шестигранным элементам, поскольку сборка круглых обычно вносит значительное количество нежелательных пустот. Избыток пустот может привести к искажению геометрии сборки и даже к разрушению ее оболочки во время изостатического прессования (обжатия). Искажение сборки, вызываемое смещением групп элементов друг относительно друга, характерно для круглых элементов. Вид поперечных сечений проводников, изготовленных из сборок с элементами круглого профиля, выявляет многочисленные области, в которых нарушается геометрический порядок расположения и профиль волокон. Гексагональные элементы эффективно замыкаются и образуют монолитную массу, обжатие которой не приводит к активному смещению волокон из своих положений.
Рис.15. Сборка составных заготовок
Рис16. Сверхпроводники на основе Nb-Ti для различных полоидальных обмоток ИТЭР (а ), СКНТ 0.82-42-0.25 для томографов (б )
При компенсации большого количества пустот за счет обжатия следует учитывать возможность уменьшения исходного размера заготовки и, как следствие, уменьшение общей вытяжки при волочении, что, в свою очередь, не позволит получить расчетный диаметр волокон при требуемом диаметре провода. Заполнение пустот между элементами круглого сечения изменит расчетное соотношение меди и сверхпроводника.
Таким образом, при сборке составных заготовок любой кратности целесообразно использовать элементы шестигранного сечения.Однократная сборка позволяет наиболее экономичным способом изготовить высококачественные сверхпроводники (рис.15).
Используя сборку биметаллических (триметаллических) шестигранных прутков, можно конструировать проводники с числом волокон от нескольких штук до нескольких десятков тысяч (рис.16).При необходимости изготовления проводов с большим числом ниобий-титановых волокон используют двукратную и трехкратную сборки. Существенным недостатком этих методов является высокая стоимость и более низкое качество проводов по сравнению с проводами, полученными из однократной сборки.
7. ПРИМЕНЕНИЕ СВЕРХПРОВОДНИКОВ
Со времени открытия сверхпроводимости усилия физиков и инженеров были направлены на поиски различных вариантов технического использования этого поразительного явления. До шестидесятых годов прошлого века сверхпроводники и сверхпроводимость были объектами только физического исследования. Проблема практического использования сверхпроводников относилась к области научной фантастики. Огромные возможности, которые открывает перед техникой использование сверхпроводящих магнитных систем, стимулируют проведение исследований во всевозрастающем объеме.
Однако только после развития техники низких температур, появления теоретических работ, объяснивших природу сверхпроводящего состояния, и, конечно, после создания сверхпроводящих материалов с высокими критическими свойствами сверхпроводимость начала выходить на дорогу практического применения. Для одних отраслей науки и техники применение сверхпроводников позволяет улучшить характеристики приборов, для других является единственным приемлемым решением, например в космических и транспортных аппаратах, термоядерных реакторах и МГДгенераторах. Важными сферами применения сверхпроводников может быть их использование в физике высоких энергий, плазмы, термоядерных реакций, МГД-генераторах, при передаче электроэнергии на большие расстояния, в различных приборах электрон-
ной, измерительной и вычислительной техники, особенно для медицинской диагностики. Примеры использования сверхпроводников можно условно разделить на три группы:
для получения сильных магнитных полей; для кабелей электропередач; для электроники.
7.1. Применение сильноточных сверхпроводников
В основном два уникальных свойства сверхпроводников лежат в основе их сильноточных применений:
в интервале значений, ниже критических величин температуры, индукции магнитного поля и плотности электрического тока, сверхпроводники имеют нулевое сопротивление и способны нести ток без потерь на нагрев проводника;
при значениях магнитного поля ниже так называемого мейснеровского сверхпроводники обладают идеальным диамагнетизмом.
Сильноточные технологии разрабатываются для создания устройств больших мощностей и запасенных энергий. Сильноточные сверхпроводники применяются для создания, в первую очередь, высоких магнитных полей, поскольку для поддержания в сверхпроводящем соленоиде уже созданного поля не требуется затрат электрической мощности. Энергия не теряется и может быть использована в случае надобности снова. Этот принцип используется
и при создании накопителей энергии.
Соленоиды из меди имеют проблему прочности. В поле с индукцией 100 Тл магнитные усилия эквивалентны усилиям в жерле пушки при выстреле! Поэтому требуется усиливающая обмотка из медных сплавов повышенной прочности. Другая проблема – большой расход хладагента.
У сверхпроводящих соленоидов эти проблемы решаются, так как они легче и меньше по размерам – они требуют меньшего расхода хладагента. Для сравнения – при индукции магнитного поля 10-15 Тл сверхпроводящий магнит весит всего несколько десятков килограммов, занимает площадь несколько квадратных метров и расходует около 10 л жидкого He в сутки. И это вместо нескольких десятков тонн и тысяч киловатт электроэнергии, которые потребовались бы для несверхпроводящего магнита.
Естественно, что первой областью применения сверхпроводимости явилась физика твердого тела и физика высоких энергий. Магнитные поля применяются практически во всех областях физики.
Сверхмагниты, создающие в малых объемах сильное и очень однородное магнитное поле, нужны при изучении твердого тела. Сильное магнитное поле резко заворачивает траектории электронов, летящих в толще образца. Измерение частоты колебания этого движения позволяет определить эффективную массу электронов, длину свободного пробега между двумя соударениями, концентрацию частиц. Становится также возможным сознательно вводить центры рассеяния электронов и изучать влияние этих центров на электронную систему.
Физика высоких энергий – это не только создание магнитных систем ускорителей, а также и каналов транспортировки и сепарации пучков, разнообразных детектирующих систем. Сильные магнитные поля, создаваемые сверхпроводящими магнитами, нужны и для управления пучками частиц на выходе из ускорителя.
Современные ускорители, сообщающие частицам высокие энергии (десятки и сотни гигаэлектронвольт), имеют вид больших колец и состоят их секторных магнитов. Ускорители – это очень сложные и дорогостоящие сооружения. В нашей стране был построен под Серпуховом крупнейший протонный ускоритель, который имеет диаметр 0,5 км, его длина 1,5 км, он состоит из 120 массивных блоков весом 20 тысяч тонн и способен набирать до 76 ГэВ энергии. (В Дубне работают небольшие ускорители на основе нио- бий-титанового сплава НТ-50.)
Создана установка «Гиперон-1» для исследования частиц с малым временем жизни; диаметр рабочей области 1 м, индукция магнитного поля достигает 5 Тл. Обмотка из сверхпроводников на основе ниобий-титанового сплава НТ-50 имеет вес 8 т, его криогенная установка потребляет только сотую часть энергии, которую потреблял бы в обычном использовании аналогичный несверхпроводящий магнит.
Создание магнитов для Большого адронного коллайдера (LHC) является в настоящее время самым масштабным использованием сверхпроводников, поскольку для этого потребуется изготовить ~ 1400 тонн проводника, в котором ~ 400 тонн приходится на Nb-Ti
сплав. Экспериментальные провода диаметром 1,065 мм с диаметром волокон 12 мкм были изготовлены в рамках исследовательской программы LHC – Большого адронного коллайдера, который будет работать при температуре сверхтекучего гелия (1,9 К).
ИТЭР, Токамаки. Энергетика является важной и перспективной областью применения сверхпроводников. Потребление энергии растет неуклонно, а в условиях ограниченности используемого природного топлива – нефти, газа, угля – встает вопрос о новых источниках энергии, одним из которых может стать термоядерный синтез. Электростанция на термоядерной энергии – это революция, сравнимая с изобретением паровой машины и компьютера. Все без исключения серьезные специалисты считают, что лишь использование термоядерной энергии способно решить энергетические проблемы цивилизации. В отличие от газа и угля он не исчерпаем, в отличие от атомной энергии – безопасен. В отличие от нетрадиционных источников – эффективен для промышленного освоения.
Одной из наиболее острых и важных проблем при использовании термоядерного синтеза является осуществление управляемой термоядерной реакции. Успешные решения этой задачи обещает человечеству неисчерпаемые источники энергии. Принцип действия термоядерного реактора имеет много общего с обычным атомным реактором (см.рис.16) Различие состоит в том, что термоядерная реакция – есть реакция синтеза (соединения) легких ядер в более тяжелые, а не их деления: например синтез ядер гелия из ядер дейтерия – тяжелого водорода. Из дейтерия, содержащегося в 1 л воды, можно получить такую же энергию, как при сгорании 350 л бензина.
Такой синтез осуществлен при взрыве водородных бомб, но эта реакция неуправляема. Для осуществления управляемого синтеза необходимо разогнать ядра легких атомов до таких скоростей, чтобы при столкновении они не разлетались. Для этого надо иметь очень высокую температуру – в десятки миллионов градусов. Когда любое вещество находится в состоянии плазмы, атомы теряют электронные оболочки и образуется бурлящая смесь положительно заряженных частиц. Такую плазму можно удержать только магнитным полем. Эти поля так велики, что их можно создать только с помощью сверхпроводящих магнитов. На установках типа Токамак
удалось осуществить удержание плазмы при температуре 80 млн. град при высокой плотности до 1015 частиц в 1 см3 (рис.18).
Рис.17. Схематичное изображение термоядерной реакции
Рис.18. Распределение тороидального магнитного поля в поперечном сечении Токамака: 1 – стенка рабочей камеры; 2 – обмотка; 3 – плазма
Наибольшего значения магнитная индукция достигает на обмотках с внутренней стороны тора, поскольку здесь плотность тока (число витков на единицу площади) максимальна. Внутри обмоток поле изменяется сравнительно медленно (по закону 1/r ), а снаружи резко падает.
Токамак по принципу действия можно сравнить с большим трансформатором. К его первичной обмотке проводится электропитание из сети. Вторичной обмоткой служит замкнутая тороидальная вакуумная камера, заполняемая водородом или его тяжелыми изотопами. При пропускании через первичную обмотку переменного тока в камере возникает вихревое поле, которое ионизирует рабочий газ. Наведенный в этом газе, как в проводнике сильный ток (в сотни тысяч ампер) образует плазму и нагревает ее до высоких температур. Сильное магнитное поле вторичного тока и
