Файл: Остроумов Г.Н. Приручение Солнца [очерки].pdf

С порога глаз не может охватить разом весь огром­ ный зал, открывшийся передо мной. Но я и не пытаюсь его рассматривать. Все внимание сразу приковала к себе громада ускорителя — синхроциклотрона, стоящего в центре помещения.

Мой спутник профессор Венедикт Петрович Джелепов удерживает меня, когда я пытаюсь приблизиться к уско­ рителю.

—Снимите часы, иначе они намагнитятся и остано­ вятся,— говорит он.

—Разве электромагнит включен?

—Нет. Но и остаточного магнетизма в этих семи ты­ сячах тонн, которые весит ярмо магнита, хватит, чтобы

рассказывает о его агрегатах, называет удивительные цифры.

В обмотках магнита ускорителя протекает ток в 4500 ампер, причем эта величина выдерживается с точ­ ностью полутора ампер. Полюсы магнита имеют в попе­ речнике шесть метров, а обмотка— двенадцать. Она со­ стоит из витков толстой медной шины. Когда по обмотке идет ток, ее охлаждают воздухом. Мощность вентилято­ ров охлаждения 400 киловатт— столько, сколько потреб­ ляют все станки обычного по размерам механического цеха.

В ускорителе работает не только магнитное поле, но и. высокочастотное Электрическое. Семьдесят раз в се­ кунду меняет оно свою частоту — от 25 миллионов коле­ баний в секунду до четырнадцати миллионов.

Эти цифры кажутся еще более грандиозными, когда вспоминаешь, что все это нужно для разгона частиц, име­ ющих ничтожно малый вес, 0,0000000000000000000000016

грамма — такой вес имеют протоны, ускоряемые этим гигантом.

66

Как происходит их разгон?

Стремясь сделать свой рассказ о работе ускорителя более доходчивым,, профессор Джелепов упомянул о древнем метательном оружии — праще.

Спращой знаком каждый, кто в детстве привязывал

ккамню веревку, раскручивал его и, отпустив потом, следил за его стремительным полетом. В работе ускори­ теля много сходного с тем, как действует праща. Толчки руки, раскручивающей камень, здесь заменяют толчки высокочастотного электрического поля, подгоняющего частицы. «Веревкой», мешающей протонам улететь, удер­ живающей их, служит магнитное поле. Точнее говоря, оно подобно не веревке, а резинке: по мере того как ча­ стицы набирают скорость, они все дальше и дальше от­ ходят от центра, то есть летят по спирали.

Когда протоны набрали нужную скорость (а'она не

маленькая — 280 километров в секунду), ток в электро­ магните выключается, «резинка» рвется, и частицы уле­ тают из ускорителя.

Таков принцип гигантской электромагнитной пращи. Сложнейшее, оборудование .понадобилось, чтобы убрать с пути разгоняемых протонов, воздух. Они уско­ ряются в пустоте, в вакууме. Но одно дело откачать воз-, дух из баллона радиолампы, другое— из камеры в три­ дцать кубических метров, то есть из объема, который

имеет обычная .десятиметровая комната.

Я с уважением смотрю на ребристые трубы паромас­ ляных насосов, откачивающих воздух п:, камеры. Их два. Удивляет не только их мощность, но и их способность создавать в камере разрежение, равное миллиардным долям атмосферы!

Профессор Джелепов обращает мое внимание на вде­ ланные в мощную бетонную стену толстые трубы, подоб­ ные пушечным стволам. Это коллимдторьг. Через них потоки частиц устремляются в соседнее помещение —

67

туда, где стоят приборы исследователей. В этом втором зале сотнями змеятся по полу провода, расставлены при­ боры, штабели из железобетонных блоков, служащие за­ щитой от опасных для человека излучений. Несколько физиков налаживают установки, готовят их к «обстрелу» частицами. Здесь различные камеры, которые могут фо­ тографировать следы частиц, разлетающихся после со­ ударений, здесь многотонные магнитные спектрометры, «сортирующие» частицы по массе, по электрическому за­ ряду, по энергии...

Скоро ускоритель заработает, и экспериментаторы торопятся. Когда из коллиматоров полетят пучки частиц, люди должны будут уйти из помещения. Они соберутся в третьем зале, куда по бесчисленным проводам побегут электрические сигналы, рассказывающие обо всем, что происходит при столкновении частиц. Там, защищенные железобетоном, физики будут заносить в журналы пока­ зания приборов. Длинные столбы цифр — вот плоды игры электрических и магнитных полей могучего, ускори­ теля, столкновений быстролетных частиц. Эти цифры — пища для теоретиков, осмысливающих результаты экс­ периментов, создающих наши представления об устрой­

нейтронов протонами, которое происходит при их соуда­ рении.

Здесь широко исследовались также процессы образо­ вания частиц, называемых' пи-мезонами, и взаимодей­ ствие их с другими частицами и ядрами. Мезоны были от­ крыты физиками в космических лучйх больших энергий. Синхроциклотрон позволяет получать их «искусствен­ ным» путем.

68

Сегодня мы с уверенностью можем говорить о Слож­ ной структуре нуклонов, опираясь не только на бессмерт­ ную ленинскую формулу о неисчерпаемости атома и электрона, но и имея экспериментальные доказательства этого. Теперь мы также знаем, что размеры протона в три раза меньше, чем считалось раньше.

Это нынешнее представление о частицах ядра роди­ лось из работ физиков разных стран. Опыты, проведен­ ные на синхроциклотроне, показали также, что ядерные силы, действующие между двумя протонами и двумя ней­ тронами при высоких энергиях, одинаковы.

Можем ли мы сейчас видеть практические послед­ ствия этих работ?

Вряд ли. Ядерная физика шагает далеко впереди практики. Вспомним для примера о том пятнадцатилетии, которое отделяет открытие цепных ядерных реакций от постройки первой атомной электростанции, действующей на их основе.

Знакомство с синхроциклотроном окончено, и вот я уже с новым спутником, заместителем директора другой лаборатории, кандидатом физико-математических наук Иваном Васильевичем Чувило, иду к корпусу, где разме­ стился второй ускоритель — синхрофазотрон.

Кажется, после увиденного трудно удивляться еще бо­ лее грандиозным масштабам. И все же я останавливаюсь в изумлении перед панорамой, открывшейся мне на по­ роге нового зала. Его диаметр — восемьдесят метров. Металлические конструкции на десятки метров вознесли его потолок. Здание Московского цирка, наверное, легко бы уместилось здесь.

Весь этот зал занят ускорителем, который разместил­ ся в нем гигантским кольцом.

По металлическим мосткам мы входим внутрь кольца. В моем блокноте появляются новые цифры, еще более

разительные. Вот некоторые, из них.

СИНХРОФАЗОТРОН РАБОТАЕТ!

Над входами в огромное циркульное здание, знакомое многим по газетным фотографиям, горят разрешаю­

щие зеленые огни трехцветных светофоров. Синхрофазо­ трон сейчас не включен, в здание можно войти.

В огромном зале, где под куполом, поддерживаемым мощными колоннами, свернулся в гигантскую баранку ускоритель. Зеленый огонек над входом, мерцающие со­ звездия световых сигналов на щитах и пульте, беспокой-, ная змейка на экране осциллографа говорят о том, что гигантское сооружение готово к действию. Невидимые, но могучие магнитные и электрические силы уже готовь! по команде человека своей титанической игрой разгонять крохотные частички — протоны до скоростей, подсту­ пающих к предельной, к скорости света.

У небольшого Пульта, стоящего в центре кольца,-мы встречаемся с группой инженеров и техников — участни­ ков запуска ускорителя. Как и все советские люди, они говорят о своей работе, как об обычном, ничем не приме­ чательном деле. Приходится допытываться у них, в чем сложность запуска этого великана, какие препятствия им пришлось преодолеть.

Инженеры Е. Кулакова, В. Саранцев, дежурив­ шие в корпусе, рассказали о днях, предшествовавших

пуску. Да, работы было много, но это в обычае лабора­ тории. Каждый стремился вложить и свою частицу труда в сооружение и пуск новой замечательной атомной уста­ новки. Самое главное сделано, машина пущена.

— Пожалуй, одна из сложнейших задач, которая пе­

быть ускорены, «впрыскиваются» в кольцевую камеру небольшим линейным ускорителем. Но они полетят по кольцу и будут набирать скорость только в том случае, если впускное устройство, эта своего рода переводная стрелка, сработает исключительно точно. Отклонение протонов из расчетного пути не должно составлять угол более 8 минут, то есть трехтысячной доли окружности.

—Как ваша группа работает сейчас, в дни запуска ускорителя?

—Днем наши инженеры и техники продолжают от­ ладку отдельных агрегатов. Видите,— указал Леонид Петрович на вспыхивающий синий шар, укрепленный над ускорителем,— это сигнал о том, что включено напряже­ ние высокой частоты. А там дальше горит красная лам­ почка— значит, отладчики включают линейный ускори­ тель. Он одновременно порождает и рентгеновские лучи. Вот почему и горит сигнал опасности в зоне, от которой нас отделяет толстая бетонная стена.

—Запуск ускорителя,-—продолжал Л. Зиновьев,— мы производим по вечерам. Тогда все собираются сюда, в центр, к отладочному пульту. Находиться за кольцом ускорителя нельзя. В процессе разгона частиц внешние стороны синхрофазотрона испускают опасное для чело­ века излучение. При запуске мы пользовались пучками протонов в сотни раз меньшей интенсивности, чем расчет­ ная. При пучке полной мощности и здесь, в центре, коль­ ца, нельзя оставаться.

72