Senkrofazotron kullanılır. Senkrofazotron: nedir, çalışma prensibi ve tanımı

Bütün dünya, 1957'de SSCB'nin dünyanın ilk yapay Dünya uydusunu fırlattığını biliyor. Bununla birlikte, çok az insan aynı yıl Sovyetler Birliği'nin Cenevre'deki modern Büyük Hadron Çarpıştırıcısının atası olan senkrofazotronu test etmeye başladığını biliyor. Makale, bir senkrofazotronun ne olduğunu ve nasıl çalıştığını tartışacaktır.

Bir senkrofazotronun ne olduğu sorusuna cevap vererek, bunun mikrokozmosun incelenmesi için tasarlanmış yüksek teknoloji ve bilim yoğun bir cihaz olduğu söylenmelidir. Özellikle, senkrofazotron fikri şuydu: elektromıknatıslar tarafından oluşturulan güçlü manyetik alanların yardımıyla, bir temel parçacık (proton) ışınını yüksek hızlara hızlandırmak ve ardından bu ışını bir hedefe yönlendirmek gerekiyordu. dinlenmede. Böyle bir çarpışmadan, protonların parçalara "kırılması" gerekecektir. Hedeften çok uzakta olmayan özel bir dedektör - bir kabarcık odası. Bu dedektör, proton parçalarının doğalarını ve özelliklerini araştırmak için bıraktığı izleri takip etmeyi mümkün kılar.

SSCB'nin senkrofazotronunu inşa etmek neden gerekliydi? "Çok gizli" olarak sınıflandırılan bu bilimsel deneyde, Sovyet bilim adamları, zenginleştirilmiş uranyumdan daha ucuz ve daha verimli yeni bir enerji kaynağı bulmaya çalışıyorlardı. Nükleer etkileşimlerin doğası ve atom altı parçacıkların dünyası hakkında daha derin bir çalışmanın tamamen bilimsel hedefleri de takip edildi.

Senkrofazotronun çalışma prensibi

Senkrofazotronun karşılaştığı görevlerin yukarıdaki açıklaması, pratikte uygulanması için pek çok kişiye çok zor görünmeyebilir, ancak bu böyle değildir. Senkrofazotron nedir sorusunun basitliğine rağmen, protonları gerekli büyük hızlara hızlandırmak için yüz milyarlarca voltluk elektrik voltajlarına ihtiyaç vardır. Bu tür gerilimler şu anda bile yaratılamaz. Bu nedenle protonlara pompalanan enerjinin zamanla dağıtılmasına karar verildi.

Senkrofazotronun çalışma prensibi şu şekildeydi: bir proton ışını, halka şeklindeki bir tünel boyunca hareketine başlar, bu tünelin bir yerinde, proton ışını içlerinden geçtiği anda bir güç dalgalanması yaratan kapasitörler vardır. Böylece, her dönüşte küçük bir proton ivmesi vardır. Parçacık demeti senkrofazotronun tünelinde birkaç milyon devir yaptıktan sonra, protonlar istenen hızlara ulaşacak ve hedefe yönlendirilecektir.

Protonların hızlandırılması sırasında kullanılan elektromıknatısların yol gösterici bir rol oynadığı, yani ışın yörüngesini belirledikleri, ancak hızlanmasına katılmadıkları belirtilmelidir.

Bilim adamlarının deney yaparken karşılaştığı sorunlar

Bir senkrofazotronun ne olduğunu ve yaratılmasının neden çok karmaşık ve bilim yoğun bir süreç olduğunu daha iyi anlamak için, çalışması sırasında ortaya çıkan sorunları göz önünde bulundurmak gerekir.

İlk olarak, proton ışınının hızı ne kadar büyükse, ünlü Einstein yasasına göre sahip oldukları kütle de o kadar büyük olur. Işığa yakın hızlarda parçacıkların kütlesi o kadar büyük olur ki onları istenen yörüngede tutmak için güçlü elektromıknatıslara sahip olmak gerekir. Senkrofazotronun boyutu ne kadar büyük olursa, o kadar büyük mıknatıslar yerleştirilebilir.

İkinci olarak, senkrofazotronun yaratılması, proton demetinin dairesel ivmelenmeleri sırasındaki enerji kayıpları nedeniyle de karmaşıktı ve demet hızı ne kadar büyük olursa, bu kayıplar o kadar önemli hale gelir. Işını gerekli devasa hızlara hızlandırmak için çok büyük güçlere sahip olmak gerektiği ortaya çıktı.

Hangi sonuçlar elde edildi?

Kuşkusuz, Sovyet senkrofazotronundaki deneyler, modern teknoloji alanlarının gelişimine büyük katkı yaptı. Böylece, bu deneyler sayesinde, Sovyet bilim adamları kullanılmış uranyum-238'i işleme sürecini iyileştirebildiler ve farklı atomların hızlandırılmış iyonlarını bir hedefle çarpıştırarak bazı ilginç veriler elde ettiler.

Senkrofazotrondaki deneylerin sonuçları, bugüne kadar nükleer santrallerin, uzay roketlerinin ve robotiklerin yapımında kullanılmaktadır. Sovyet bilimsel düşüncesinin başarıları, zamanımızın en güçlü senkrofazotronu olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısının yapımında kullanıldı. Sovyet hızlandırıcının kendisi, bir iyon hızlandırıcı olarak kullanıldığı FIAN Enstitüsü'nde (Moskova) bulunan Rusya Federasyonu bilimine hizmet ediyor.

Senkrofazotron nedir: çalışma prensibi ve elde edilen sonuçlar - siteye seyahat etmekle ilgili

+ evre + elektron), hızlanma sırasında denge yörüngesinin uzunluğu değişmeyen bir rezonans döngüsel hızlandırıcıdır. İvme sırasında parçacıkların aynı yörüngede kalabilmeleri için hem önde gelen manyetik alan hem de hızlanan elektrik alanın frekansı değişir. İkincisi, ışının hızlanan bölüme her zaman yüksek frekanslı elektrik alanı ile aynı fazda gelmesi için gereklidir. Parçacıkların ultrarelativistik olması durumunda, yörüngenin sabit bir uzunluğu ile dönme frekansı artan enerji ile değişmez ve RF üretecinin frekansı da sabit kalmalıdır. Böyle bir hızlandırıcıya zaten bir senkrotron denir.

Kültürde

Birinci sınıf öğrencisinin Alla Pugacheva'nın ünlü şarkısında “Birinci sınıf öğrencisinin şarkısı” nda “işte çalıştığı” bu cihazdı. Synchrophasotron, Gaidai'nin komedisi "Operation Y and Shurik's Other Adventures" da da bahsedilmiştir. Bu cihaz aynı zamanda Einstein'ın Görelilik Kuramı'nın "Görelilik teorisi nedir?" adlı eğitici kısa filmde uygulanmasının bir örneği olarak gösterilmektedir. Düşük zekalı mizahi şovlarda, genel halk için, genellikle "anlaşılmaz" bir bilimsel cihaz veya yüksek teknolojinin bir örneği olarak hareket eder.

İngiliz parlamenterlerinin senkrofazotronun inşasında 1 milyar sterlinlik bir kamu yatırımına karar vermeleri sadece 15 dakika sürdü. Bundan sonra - bir saat boyunca parlamento büfesinde kahvenin maliyetini ne daha fazla ne daha az şiddetle tartıştılar. Yine de karar verdik: fiyatı %15 oranında düşürdük.

Görünen o ki, görevler karmaşıklık açısından karşılaştırılabilir değil ve şeylerin mantığına göre, her şey tam tersi olmalıydı. Bilim için bir saat, kahve için 15 dakika. Ama hayır! Daha sonra ortaya çıktığı gibi, saygıdeğer politikacıların çoğu, bir "senkrofazotronun" ne olduğu konusunda kesinlikle hiçbir fikirleri olmadan, derhal en içteki "için"lerini verdiler.

Sevgili okur, bu bilgi boşluğunu sizlerle birlikte dolduralım ve bazı yoldaşların bilimsel dar görüşlülüğü gibi olmayalım.

Senkrofazotron nedir?

Senkrofazotron - bilimsel araştırma için elektronik bir kurulum - temel parçacıkların (nötronlar, protonlar, elektronlar, vb.) döngüsel bir hızlandırıcısı. 36 bin tondan fazla ağırlığa sahip devasa bir halka şeklindedir. Süper güçlü mıknatısları ve hızlandırıcı tüpleri, mikroskobik parçacıkları devasa yönlü enerjiyle doldurur. Phasotron rezonatörünün derinliklerinde, 14,5 metre derinlikte, fiziksel düzeyde gerçekten fantastik dönüşümler gerçekleşir: örneğin, küçük bir proton 20 milyon elektron volt ve ağır bir iyon - 5 milyon eV alır. Ve bu, tüm olasılıkların sadece mütevazı bir kısmı!

Yani, döngüsel hızlandırıcının benzersiz özellikleri sayesinde, bilim adamları evrenin en gizli sırlarını öğrenmeyi başardılar: ihmal edilebilecek kadar küçük parçacıkların yapısını ve kabuklarında meydana gelen fizikokimyasal süreçleri incelemek; füzyon reaksiyonunu kendi gözlerinizle gözlemleyin; şimdiye kadar bilinmeyen mikroskobik nesnelerin doğasını keşfedin.

Phasotron yeni bir bilimsel araştırma çağını işaret etti - mikroskobun güçsüz olduğu, bilim kurgu yenilikçilerinin bile büyük bir dikkatle konuştuğu bir araştırma bölgesi (uzak görüşlü yaratıcı uçuşları yapılan keşifleri tahmin edemezdi!).

Senkrofazotronun tarihi

Başlangıçta hızlandırıcılar doğrusaldı, yani döngüsel bir yapıya sahip değillerdi. Ama yakında fizikçiler onları terk etmek zorunda kaldı. Enerji değerleri için gereksinimler arttı - daha fazlasına ihtiyaç vardı. Ancak doğrusal yapı başa çıkamadı: teorik hesaplamalar, bu değerler için inanılmaz uzunlukta olması gerektiğini gösterdi.

• 1929'da Amerikalı E. Lawrence bu sorunu çözmek için girişimlerde bulunur ve modern phasotronun prototipi olan siklotronu icat eder. Testler iyi gidiyor. On yıl sonra, 1939'da. Lawrence, Nobel Ödülü'ne layık görüldü.
• 1938'de SSCB'de yetenekli fizikçi V.I. Veksler, hızlandırıcılar oluşturma ve geliştirme konusuyla aktif olarak ilgilenmeye başladı. Şubat 1944'te enerji bariyerinin nasıl aşılacağı ona devrim niteliğinde bir fikir gelir. Veksler, yöntemini "otofaz" olarak adlandırıyor. Tam bir yıl sonra, ABD'li bir bilim adamı olan E. Macmillan, aynı teknolojiyi tamamen bağımsız olarak keşfeder.
• 1949'da Sovyetler Birliği'nde V.I. Veksler ve S.I. Vavilov, büyük ölçekli bir bilimsel proje ortaya çıkıyor - 10 milyar elektron volt kapasiteli bir senkrofazotronun yaratılması. 8 yıldır, Ukrayna'nın Dubno kentindeki Nükleer Araştırma Enstitüsü temelinde, bir grup teorik fizikçi, tasarımcı ve mühendis, kurulum üzerinde titizlikle çalışıyor. Bu nedenle, Dubninsk senkrofazotronu olarak da adlandırılır.

Senkrofazotron, ilk yapay Dünya uydusunun uzaya uçuşundan altı ay önce, Mart 1957'de faaliyete geçti.

Senkrofazotronda hangi araştırmalar yapılıyor?

Wexler'in rezonans döngüsel hızlandırıcısı, temel fiziğin birçok alanında ve özellikle Einstein'ın görelilik kuramının tartışmalı ve az çalışılmış bazı problemlerinde olağanüstü keşiflerin olduğu bir galaksiyi doğurdu:

• etkileşim sürecinde çekirdeklerin kuark yapısının davranışı;
• çekirdekleri içeren reaksiyonların bir sonucu olarak kümülatif parçacıkların oluşumu;
• hızlandırılmış döteronların özelliklerinin incelenmesi;
• ağır iyonların hedeflerle etkileşimi (mikro devrelerin direncinin kontrol edilmesi);
• Uranyum-238'in imhası.

Bu alanlarda elde edilen sonuçlar, uzay aracı yapımında, nükleer santrallerin tasarımında, robotik ve aşırı koşullarda çalışmak için ekipman geliştirmede başarıyla uygulanmaktadır. Ancak en şaşırtıcı olan şey, senkrofazotronda yürütülen bir dizi çalışmanın, bilim insanlarını Evrenin kökenine ilişkin büyük gizemi çözmeye her geçen gün daha da yaklaştırmasıdır.

İşte ustaca tanıdık "senkrofazotron" kelimesi! Sovyetler Birliği'nde basit bir meslekten olmayanın kulağına nasıl geldiğini hatırlat? Bir tür film ya da popüler bir şarkı vardı, tam olarak hatırladığım bir şey! Yoksa sadece telaffuz edilemeyen bir kelimenin bir analogu muydu?

Ve şimdi hala ne olduğunu ve nasıl yaratıldığını hatırlayalım ...

1957'de Sovyetler Birliği, aynı anda iki yönde devrim niteliğinde bir bilimsel atılım yaptı: Ekim ayında, ilk yapay Dünya uydusu piyasaya sürüldü ve birkaç ay önce, Mart ayında, mikro dünyayı incelemek için dev bir kurulum olan efsanevi senkrofazotron başladı. Dubna'da faaliyet gösteriyor. Bu iki olay tüm dünyayı şoke etti ve "uydu" ve "synchrophasotron" kelimeleri hayatımıza sıkı sıkıya girdi.

Senkrofazotron, yüklü parçacık hızlandırıcı türlerinden biridir. İçlerindeki parçacıklar yüksek hızlara ve dolayısıyla yüksek enerjilere hızlandırılır. Diğer atomik parçacıklarla çarpışmalarının sonucu olarak, maddenin yapısı ve özellikleri yargılanır. Çarpışma olasılığı, hızlandırılmış parçacık demetinin yoğunluğu, yani içindeki parçacıkların sayısı ile belirlenir, bu nedenle yoğunluk, enerji ile birlikte hızlandırıcının önemli bir parametresidir.

Hızlandırıcılar muazzam boyutlara ulaşıyor ve yazar Vladimir Kartsev'in onlara, torunların teknolojimizin seviyesini yargılayacağı nükleer çağın piramitleri dediği tesadüf değil.

Hızlandırıcıların yapımından önce, kozmik ışınlar yüksek enerjili parçacıkların tek kaynağıydı. Temel olarak bunlar, uzaydan serbestçe gelen birkaç GeV mertebesinde bir enerjiye sahip protonlar ve atmosferle etkileşime girdiklerinde ortaya çıkan ikincil parçacıklardır. Ancak kozmik ışınların akışı kaotiktir ve düşük yoğunluğa sahiptir, bu nedenle zamanla laboratuvar araştırmaları için özel tesisler yaratılmaya başlandı - yüksek enerjili ve daha yoğun kontrollü parçacık ışınlarına sahip hızlandırıcılar.

Tüm hızlandırıcıların çalışması iyi bilinen bir gerçeğe dayanmaktadır: yüklü bir parçacık bir elektrik alanı tarafından hızlandırılır. Ancak çok yüksek enerjili parçacıkları iki elektrot arasında yalnızca bir kez hızlandırarak elde etmek imkansızdır, çünkü bu onlara çok büyük bir voltaj uygulanmasını gerektirir ki bu teknik olarak imkansızdır. Bu nedenle, elektrotlar arasında tekrar tekrar geçirilerek yüksek enerjili parçacıklar elde edilir.

Bir parçacığın ardışık hızlanma boşluklarından geçtiği hızlandırıcılara doğrusal denir. Hızlandırıcıların gelişimi onlarla başladı, ancak parçacıkların enerjisini artırma gereksinimi, neredeyse gerçekçi olmayan büyük uzunluklarda kurulumlara yol açtı.

1929'da Amerikalı bilim adamı E. Lawrence, parçacığın iki elektrot arasındaki aynı boşluktan tekrar tekrar geçerek bir spiral içinde hareket ettiği bir hızlandırıcı tasarımını önerdi. Parçacık yörüngesi, yörünge düzlemine dik yönlendirilmiş düzgün bir manyetik alan tarafından bükülür ve bükülür. Hızlandırıcıya siklotron adı verildi. 1930-1931'de Lawrence ve işbirlikçileri, California Üniversitesi'nde (ABD) ilk siklotronu inşa ettiler. Bu buluş için 1939'da Nobel Ödülü'ne layık görüldü.

Bir siklotronda, büyük bir elektromıknatıs tek tip bir manyetik alan oluşturur ve iki içi boş D-şekilli elektrot arasında bir elektrik alanı ortaya çıkar (dolayısıyla adları - "dees"). Elektrotlara, parçacık her yarım dönüş yaptığında polariteyi tersine çeviren alternatif bir voltaj uygulanır. Bu nedenle, elektrik alanı her zaman parçacıkları hızlandırır. Farklı enerjilere sahip parçacıkların farklı devir periyotları olsaydı bu fikir gerçekleştirilemezdi. Ama neyse ki, artan enerji ile hız artmasına rağmen, yörüngenin çapı aynı oranda arttığından, dönüş periyodu sabit kalır. Hızlanma için elektrik alanının sabit bir frekansını kullanmayı mümkün kılan siklotronun bu özelliğidir.

Yakında diğer araştırma laboratuvarlarında siklotronlar oluşturulmaya başlandı.

1950'lerde senkrofazotron binası

Sovyetler Birliği'nde ciddi bir hızlandırıcı üssü oluşturma ihtiyacı Mart 1938'de hükümet düzeyinde ilan edildi. Akademisyen A.F. başkanlığındaki Leningrad Fizik ve Teknoloji Enstitüsü'nden (LFTI) bir grup araştırmacı. Ioffe, SSCB Halk Komiserleri Konseyi başkanı V.M.'ye döndü. Molotov, atom çekirdeğinin yapısı alanında araştırma için teknik bir temel oluşturulmasını öneren bir mektupla. Atom çekirdeğinin yapısıyla ilgili sorular, doğa biliminin temel sorunlarından biri haline geldi ve Sovyetler Birliği, çözümlerinde çok geride kaldı. Yani, Amerika'da en az beş siklotron varsa, o zaman Sovyetler Birliği'nde tek bir tane yoktu (1937'de başlatılan Radyum Bilimler Akademisi Enstitüsü'nün (RIAN) tek siklotronu, pratik olarak çalışmadı. tasarım kusurları). Molotov'a yapılan itiraz, LPTI siklotron inşaatının 1 Ocak 1939'a kadar tamamlanması için koşullar yaratma talebini içeriyordu. 1937'de başlayan yaratılmasıyla ilgili çalışmalar, departman tutarsızlıkları ve finansmanın sona ermesi nedeniyle askıya alındı.

Gerçekten de, mektubun yazıldığı sırada, ülkenin hükümet çevrelerinde atom fiziği alanındaki araştırmaların önemi hakkında açık bir yanlış anlama vardı. M.G.'nin anılarına göre. Meshcheryakov, 1938'de, bazılarına göre, ülke kömür madenciliğini ve çelik eritmeyi artırmaya çalışırken, uranyum ve toryum üzerinde yararsız araştırmalar yapan Radyum Enstitüsü'nü tasfiye etme sorunu bile ortaya çıktı.

Molotov'a gönderilen mektubun bir etkisi oldu ve Haziran 1938'de, SSCB Bilimler Akademisi'nden P.L. Kapitsa, hükümetin talebi üzerine, hızlandırılmış parçacıkların türüne bağlı olarak 10-20 MeV'lik bir LPTI siklotron inşa etme ve RIAN siklotronunu iyileştirme ihtiyacı hakkında bir sonuç verdi.

Kasım 1938'de S.I. Vavilov, Bilimler Akademisi Başkanlığı'na yaptığı itirazda, Moskova'da LFTI siklotronu inşa etmeyi ve I.V. Yaratılışında yer alan Kurchatov. Sergei Ivanovich, atom çekirdeğinin incelenmesi için merkezi laboratuvarın, Bilimler Akademisi'nin bulunduğu yerde, yani Moskova'da bulunmasını istedi. Ancak, LFTI tarafından desteklenmedi. Anlaşmazlıklar, 1939'un sonunda, A.F. Ioffe, aynı anda üç siklotron yaratmayı önerdi. 30 Temmuz 1940'ta, SSCB Bilimler Akademisi Başkanlığı'nın bir toplantısında, bu yıl RIAN'a mevcut siklotronu, FIAN'ı 15 Ekim'e kadar yeni bir güçlü siklotronun inşası için gerekli malzemeleri hazırlaması talimatı vermeye karar verildi. ve LFTI, 1941'in ilk çeyreğinde siklotronun yapımını tamamlamak için.

Bu kararla bağlantılı olarak, FIAN'da Vladimir Iosifovich Veksler, Sergei Nikolaevich Vernov, Pavel Alekseevich Cherenkov, Leonid Vasilyevich Groshev ve Evgeny Lvovich Feinberg'i içeren sözde siklotron tugayı oluşturuldu. 26 Eylül 1940'ta Fizik ve Matematik Bilimleri Bölümü (OPMS) bürosu V.I.'den bilgi duydu. Siklotron için tasarım görevi hakkında Veksler, ana özelliklerini ve inşaat tahminini onayladı. Siklotron, döteronları 50 MeV enerjiye kadar hızlandırmak için tasarlandı. FIAN, inşaatına 1941'de başlamayı ve 1943'te işletmeye almayı planladı. Planlanan planlar savaş tarafından bozuldu.

Bir atom bombası yaratmaya yönelik acil ihtiyaç, Sovyetler Birliği'ni mikro dünya araştırmalarındaki çabaları seferber etmeye zorladı. Moskova'daki 2 No'lu Laboratuarda birbiri ardına iki siklotron yapıldı (1944, 1946); Leningrad'da, abluka kaldırıldıktan sonra, RIAN ve LFTI'nin siklotronları restore edildi (1946).

Fianovsky siklotron projesi savaştan önce onaylanmış olmasına rağmen, hızlandırılmış protonların enerjisi 20 MeV'yi geçemediğinden Lawrence'ın tasarımının kendini tükettiği ortaya çıktı. Einstein'ın görelilik teorisinden yola çıkarak, ışık hızıyla orantılı hızlarda bir parçacığın kütlesindeki artışın etkisi bu enerjiden etkilenmeye başlar.

Kütlenin büyümesi nedeniyle, parçacığın hızlanan boşluktan geçişi ile elektrik alanının karşılık gelen fazı arasındaki rezonans bozulur, bu da yavaşlamayı gerektirir.

Siklotronun yalnızca ağır parçacıkları (protonlar, iyonlar) hızlandırmak için tasarlandığına dikkat edilmelidir. Bunun nedeni, çok küçük durgun kütle nedeniyle, zaten 1-3 MeV enerjilerinde olan elektronun ışık hızına yakın bir hıza ulaşması, bunun sonucunda kütlesinin gözle görülür şekilde artması ve parçacığın hızla gitmesidir. rezonans dışında.

İlk döngüsel elektron hızlandırıcı, 1940 yılında Kerst tarafından Wideröe'nin fikrine dayalı olarak inşa edilen betatrondu. Betatron, kapalı bir devreye giren manyetik akı değiştiğinde, bu devrede bir elektromotor kuvvetinin ortaya çıktığı Faraday yasasına dayanmaktadır. Bir betatron'da kapalı devre, kademeli olarak artan bir manyetik alanda sabit yarıçaplı bir vakum odasında dairesel bir yörünge boyunca hareket eden bir parçacık akışıdır. Yörünge içindeki manyetik akı arttığında, teğet bileşeni elektronları hızlandıran bir elektromotor kuvveti ortaya çıkar. Betatron'da, siklotron gibi, çok yüksek enerjili parçacıkların üretiminin bir sınırı vardır. Bunun nedeni, elektrodinamik yasalarına göre dairesel yörüngelerde hareket eden elektronların göreli hızlarda çok fazla enerji taşıyan elektromanyetik dalgalar yaymasıdır. Bu kayıpları telafi etmek için, pratik bir sınırı olan mıknatıs çekirdeğinin boyutunu önemli ölçüde artırmak gerekir.

Böylece, 1940'ların başında, hem protonlar hem de elektronlar için daha yüksek enerjiler elde etme olanakları tükendi. Mikro kozmosla ilgili daha ileri çalışmalar için, hızlandırılmış parçacıkların enerjisini artırmak gerekliydi, bu nedenle yeni hızlandırma yöntemleri bulma görevi akut hale geldi.

Şubat 1944'te V.I. Veksler, siklotron ve betatronun enerji bariyerinin nasıl aşılacağı konusunda devrim niteliğinde bir fikir ortaya koydu. O kadar basitti ki, daha önce ele alınmamış olması garip görünüyordu. Buradaki fikir, rezonans ivmesi sırasında parçacıkların dönüş frekanslarının ve hızlanan alanın sürekli olarak çakışması, başka bir deyişle senkronize olması gerektiğiydi. Senkronizasyon için bir siklotrondaki ağır göreceli parçacıkları hızlandırırken, hızlanan elektrik alanının frekansının belirli bir yasaya göre değiştirilmesi önerildi (daha sonra böyle bir hızlandırıcıya senkrosiklotron adı verildi).

Göreceli elektronları hızlandırmak için daha sonra senkrotron olarak adlandırılan bir hızlandırıcı önerildi. İçinde hızlanma, sabit frekanslı alternatif bir elektrik alanı tarafından gerçekleştirilir ve senkronizasyon, parçacıkları sabit yarıçaplı bir yörüngede tutan belirli bir yasaya göre değişen bir manyetik alan tarafından sağlanır.

Pratik amaçlar için, önerilen hızlandırma işlemlerinin kararlı olduğundan, yani rezonanstan küçük sapmalarla, parçacıkların fazlarının otomatik olarak gerçekleştirileceğinden teorik olarak emin olmak gerekiyordu. Siklotron ekibinin teorik fizikçisi E.L. Feinberg, Veksler'in dikkatini buna çekti ve süreçlerin kararlılığını katı bir matematiksel yolla kanıtladı. Bu nedenle Wexler'in fikri "otomatik fazlama ilkesi" olarak adlandırıldı.

Elde edilen çözümü tartışmak için FIAN, Veksler'in bir tanıtım raporu ve Feinberg'in istikrar hakkında bir rapor hazırladığı bir seminer düzenledi. Çalışma onaylandı ve aynı 1944'te “SSCB Bilimler Akademisi Raporları” dergisi, yeni hızlandırma yöntemlerinin dikkate alındığı iki makale yayınladı (ilk makale, daha sonra adı verilen çoklu frekanslara dayalı bir hızlandırıcı ile ilgiliydi). bir mikrotron). Yazarları olarak sadece Veksler listelenmiş ve Feinberg'in isminden hiç söz edilmemiştir. Çok yakında, Feinberg'in otomatik fazlama ilkesinin keşfindeki rolü, haksız yere tamamen unutulmaya terk edildi.

Bir yıl sonra, otomatik fazlama ilkesi Amerikalı fizikçi E. MacMillan tarafından bağımsız olarak keşfedildi, ancak Wexler önceliği korudu.

Yeni ilkeye dayanan hızlandırıcılarda, "kaldıraç kuralının" kendini açık bir biçimde gösterdiğine dikkat edilmelidir - enerjideki kazanç, döngüsellikle ilişkili olan hızlandırılmış parçacık demetinin yoğunluğunda bir kayba yol açmıştır. Siklotronlar ve betatronlardaki düzgün ivmenin aksine, onların ivmesinin. Bu tatsız an, 20 Şubat 1945'te Fizik ve Matematik Bilimleri Bölümünün oturumunda hemen belirtildi, ancak daha sonra herkes oybirliğiyle, bu durumun hiçbir durumda projenin uygulanmasına müdahale etmemesi gerektiği sonucuna vardı. Bu arada, yoğunluk mücadelesi daha sonra “hızlandırıcıları” sürekli rahatsız etti.

Aynı oturumda, SSCB Bilimler Akademisi Başkanı S.I.'nin önerisiyle. Vavilov'a göre, Veksler tarafından önerilen iki tür hızlandırıcıyı hemen inşa etmeye karar verildi. 19 Şubat 1946'da, SSCB Halk Komiserleri Konseyi bünyesindeki Özel Komite, ilgili komisyona kapasite, üretim süresi ve şantiyeyi belirterek projelerini geliştirme talimatı verdi. (FIAN bir siklotron yaratmayı reddetti.)

Sonuç olarak, 13 Ağustos 1946'da, SSCB Bakanlar Kurulu Başkanı I.V. tarafından imzalanan iki SSCB Bakanlar Kurulu kararı aynı anda yayınlandı. Stalin ve SSCB Bakanlar Kurulu yöneticisi Ya.E. Chadaev, 250 MeV'lik bir döteron enerjisi için bir senkrosiklotron ve 1 GeV'lik bir enerji için bir senkrotron yaratılması üzerine. Hızlandırıcıların enerjisi, öncelikle ABD ve SSCB arasındaki siyasi çatışma tarafından belirlendi. Amerika Birleşik Devletleri halihazırda yaklaşık 190 MeV'lik bir döteron enerjisine sahip bir senkrosiklotron inşa etti ve 250-300 MeV'lik bir enerjiye sahip bir senkrotron inşa etmeye başladı. Yerli hızlandırıcıların enerji açısından Amerikan hızlandırıcılarını geçmesi gerekiyordu.

Yeni elementlerin, uranyumdan daha ucuz kaynaklardan atom enerjisi elde etmek için yeni yöntemlerin keşfi için senkrosiklotrona umutlar bağlandı. Senkrotronun yardımıyla, o zamanlar Sovyet fizikçilerinin varsaydığı gibi nükleer fisyona neden olabilecek mezonları yapay olarak elde etmeyi amaçladılar.

Her iki kararname de "Çok Gizli (özel klasör)" damgası ile çıktı, çünkü hızlandırıcıların yapımı bir atom bombası yaratma projesinin bir parçasıydı. Onların yardımıyla, bomba hesaplamaları için gerekli olan ve o zamanlar yalnızca çok sayıda yaklaşık modelin yardımıyla gerçekleştirilen doğru bir nükleer kuvvet teorisi elde etmeyi umuyordu. Doğru, her şeyin ilk başta sanıldığı kadar basit olmadığı ortaya çıktı ve bugüne kadar böyle bir teorinin oluşturulmadığına dikkat edilmelidir.

Kararlar, hızlandırıcılar için inşaat alanlarını belirledi: synchrotron - Moskova'da, Kaluga Otoyolu üzerinde (şimdi Leninsky Prospekt), FIAN topraklarında; synchrocyclotron - Moskova'nın 125 kilometre kuzeyindeki Ivankovskaya hidroelektrik santrali bölgesinde (o sırada Kalinin bölgesi). Başlangıçta, her iki hızlandırıcının oluşturulması FIAN'a emanet edildi. V.I. Veksler ve senkrosiklotron için - D.V. Skobeltsin.

Solda - Teknik Bilimler Doktoru Profesör L.P. Zinoviev (1912–1998), sağda - SSCB Bilimler Akademisi Akademisyeni V.I. Veksler (1907-1966) senkrofazotronun yaratılması sırasında

Altı ay sonra, atom projesinin başkanı I.V. Fianovo senkrosiklotron üzerindeki çalışmaların ilerlemesinden memnun olmayan Kurchatov, bu konuyu 2 No'lu Laboratuvarına aktardı. M.G. Meshcheryakov, onu Leningrad Radyum Enstitüsü'ndeki işten kurtardı. Meshcheryakov'un önderliğinde, 2 No'lu Laboratuarda, otomatik fazlama ilkesinin doğruluğunu deneysel olarak onaylamış olan bir senkrosiklotron modeli oluşturuldu. 1947 yılında Kalinin bölgesinde hızlandırıcı yapımına başlandı.

14 Aralık 1949, M.G. Meshcheryakov Synchrocyclotron, programa göre başarıyla başlatıldı ve Sovyetler Birliği'nde bu türden ilk hızlandırıcı oldu ve 1946'da Berkeley'de (ABD) oluşturulan benzer bir hızlandırıcının enerjisini bloke etti. 1953 yılına kadar rekor olarak kaldı.

Başlangıçta, senkrosiklotrona dayanan laboratuvar, gizlilik uğruna SSCB Bilimler Akademisi'nin (GTL) Hidroteknik Laboratuvarı olarak adlandırıldı ve 2 No'lu Laboratuvarın bir koluydu. 1953'te bağımsız bir Nükleer Sorunlar Enstitüsü'ne dönüştürüldü. başkanlığındaki SSCB Bilimler Akademisi (INP), M.G. Meshcheryakov.

Ukrayna Bilimler Akademisi Akademisyeni A.I. Leipunsky (1907–1972), otomatik fazlama ilkesine dayanarak, daha sonra bir senkrofazotron olarak adlandırılan bir hızlandırıcının tasarımını önerdi (fotoğraf: Bilim ve Yaşam)
Senkrotronun yaratılması birkaç nedenden dolayı başarısız oldu. İlk olarak, öngörülemeyen zorluklar nedeniyle, daha düşük enerjiler için 30 ve 250 MeV olmak üzere iki senkrotron inşa edilmesi gerekiyordu. FIAN topraklarında bulunuyorlardı ve 1 GeV senkrotronunun Moskova dışında inşa edilmesine karar verildi. Haziran 1948'de, Kalinin bölgesinde halihazırda yapım aşamasında olan senkrosiklotrondan birkaç kilometre uzakta bir yer verildi, ancak Ukrayna Akademisi Akademisyeni Alexander Ilyich Leipunsky tarafından önerilen hızlandırıcıya tercih edildiğinden, orada da asla inşa edilmedi. Bilimler. Aşağıdaki şekilde oldu.

1946'da A.I. Otofaz ilkesine dayanan Leipunsky, bir senkrotron ve bir senkrosiklotronun özelliklerinin birleştirildiği bir hızlandırıcı yaratma olasılığı fikrini ortaya koydu. Daha sonra, Veksler bu tip hızlandırıcıyı senkrofazotron olarak adlandırdı. Senkrosiklotronun orijinal olarak fazotron olarak adlandırıldığını ve senkrotron ile birlikte bir senkrofazotronun elde edildiğini hesaba katarsak isim netleşir. İçinde, kontrol manyetik alanındaki bir değişikliğin bir sonucu olarak, parçacıklar bir senkrotronda olduğu gibi halka boyunca hareket eder ve hızlanma, bir senkrosiklotronda olduğu gibi frekansı zamanla değişen yüksek frekanslı bir elektrik alanı üretir. Bu, hızlandırılmış protonların enerjisini senkrosiklotron ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde artırmayı mümkün kıldı. Senkrofazotronda, protonlar önceden doğrusal bir hızlandırıcıda - bir enjektörde hızlandırılır. Bir manyetik alanın etkisi altında ana odaya giren parçacıklar, içinde dolaşmaya başlar. Bu moda betatron modu denir. Daha sonra, iki taban tabana zıt doğrusal boşluğa yerleştirilen elektrotlarda yüksek frekanslı hızlandırma voltajı açılır.

Otomatik fazlama ilkesine dayanan üç tür hızlandırıcıdan, senkrofazotron teknik olarak en karmaşık olanıdır ve daha sonra birçoğu yaratılma olasılığından şüphe etti. Ancak her şeyin yoluna gireceğinden emin olan Leipunsky, cesurca fikrini uygulamaya koyuldu.

1947'de, Obninskoye istasyonunun (şimdi Obninsk şehri) yakınındaki "B" Laboratuvarında, liderliğindeki özel bir hızlandırıcı grubu bir hızlandırıcı geliştirmeye başladı. Senkrofazotronun ilk teorisyenleri Yu.A. Krutkov, O.D. Kazachkovsky ve L.L. Sabsoviç. Şubat 1948'de, bakanlara ek olarak A.L.'nin katıldığı hızlandırıcılar hakkında kapalı bir konferans düzenlendi. O zamanlar radyo mühendisliğinde tanınmış bir uzman olan Mints ve Leningrad Elektrosila ve trafo tesislerinin baş mühendisleri. Hepsi Leipun'un önerdiği hızlandırıcının yapılabileceğini belirtti. İlk teorik sonuçların teşvik edilmesi ve önde gelen fabrikalardan mühendislerin desteği, 1,3–1,5 GeV'lik proton enerjileri için büyük bir hızlandırıcı için belirli bir teknik proje üzerinde çalışmaya başlamayı ve Leipunsky'nin fikrinin doğruluğunu onaylayan deneysel çalışmalar geliştirmeyi mümkün kıldı. Aralık 1948'e kadar, hızlandırıcının teknik tasarımı hazırdı ve Mart 1949'a kadar Leipunsky, 10 GeV senkrofazotronun taslak tasarımını sunacaktı.

Ve aniden, 1949'da, işin en doruğunda, hükümet, senkrofazotron üzerindeki çalışmaları FIAN'a aktarmaya karar verdi. Ne için? Niye ya? Sonuçta, FIAN zaten 1 GeV'lik bir senkrotron inşa ediyor! Evet, gerçek şu ki, hem 1.5 GeV senkrotron hem de 1 GeV senkrotron olmak üzere her iki proje de çok pahalıydı ve bunların uygunluğu hakkında soru ortaya çıktı. Sonunda, ülkenin önde gelen fizikçilerinin bir araya geldiği FIAN'daki özel toplantılardan birinde çözüldü. Elektron ivmesine fazla ilgi gösterilmediği için 1 GeV'lik bir senkrotron inşa etmenin gereksiz olduğunu düşündüler. Bu pozisyonun ana rakibi M.A. Markov. Ana argümanı, zaten iyi çalışılmış elektromanyetik etkileşimin yardımıyla hem protonları hem de nükleer kuvvetleri incelemenin çok daha verimli olduğuydu. Ancak, bakış açısını savunamadı ve olumlu bir karar Leipunsky'nin projesi lehine çıktı.

Dubna'da 10 GeV senkrofazotron böyle görünüyor

Veksler'in en büyük hızlandırıcıyı yapma hayali yıkılıyordu. Mevcut duruma katlanmak istemeyen S.I.'nin desteğiyle. Vavilov ve D.V. Skobeltsyna, 1.5 GeV'lik bir senkrofazotronun inşasından vazgeçilmesini ve daha önce A.I.'ye emanet edilmiş olan 10 GeV'lik bir hızlandırıcının tasarımına derhal geçilmesini önerdi. Leipunsky. Hükümet bu teklifi kabul etti, çünkü Nisan 1948'de California Üniversitesi'ndeki 6-7 GeV senkrofazotron projesi hakkında bilgi sahibi oldular ve en azından bir süreliğine Amerika Birleşik Devletleri'nin önünde olmak istediler.

2 Mayıs 1949'da, SSCB Bakanlar Kurulu, daha önce senkrotron için tahsis edilen bölgede 7-10 GeV'lik bir enerji için bir senkrofazotronun oluşturulmasına ilişkin bir karar yayınladı. Tema FIAN'a aktarıldı ve V.I. Veksler, Leipunsky'nin işi oldukça iyi gitmesine rağmen.

Bu, ilk olarak, Veksler'in otofaz ilkesinin yazarı olarak kabul edilmesi ve çağdaşlarının anılarına göre L.P.'nin onu çok tercih etmesiyle açıklanabilir. Beria. İkincisi, S. I. Vavilov o sırada sadece FIAN'ın direktörü değil, aynı zamanda SSCB Bilimler Akademisi'nin de başkanıydı. Leipunsky'ye Veksler'in yardımcısı olması teklif edildi, ancak reddetti ve daha sonra senkrofazotronun yaratılmasına katılmadı. Milletvekili Leipunsky O.D.'ye göre. Kazachkovsky, "İki ayının bir ininde geçinemeyeceği açıktı." Daha sonra, A.I. Leipunsky ve O.D. Kazachkovsky, reaktörlerde önde gelen uzmanlar oldu ve 1960'da Lenin Ödülü'ne layık görüldü.

Karar, hızlandırıcının geliştirilmesinde yer alan "V" Laboratuvarı çalışanlarının FIAN'da çalışmak üzere transferine ve ilgili ekipmanın devrine ilişkin bir madde içeriyordu. Ve aktarılacak bir şey vardı: O zamana kadar "B" Laboratuvarındaki hızlandırıcı üzerinde çalışmak, bir model aşamasına getirildi ve ana kararların doğrulanması.

Leipunsky ile çalışmak kolay ve ilginç olduğu için herkes FIAN'a transfer konusunda hevesli değildi: o sadece mükemmel bir bilimsel danışman değil, aynı zamanda harika bir insandı. Ancak, bir transferi reddetmek neredeyse imkansızdı: o zor zamanda, reddetme, yargılama ve kamplarla tehdit etti.

"B" Laboratuvarından transfer edilen grup, mühendis Leonid Petrovich Zinoviev'i içeriyordu. Hızlandırıcı grubunun diğer üyeleri gibi, Leipunsky'nin laboratuvarındaki ilk olarak, gelecekteki hızlandırıcının modeli için gerekli olan bireysel bileşenlerin, özellikle de enjektöre güç sağlamak için iyon kaynağı ve yüksek voltajlı darbe devrelerinin geliştirilmesiyle uğraştı. Leipunsky hemen yetkin ve yaratıcı bir mühendise dikkat çekti. Talimatları üzerine, Zinoviev, tüm proton hızlandırma sürecini simüle etmenin mümkün olduğu bir pilot tesisin oluşturulmasına katılan ilk kişi oldu. O zaman, senkrofazotron fikrini hayata geçirme çalışmalarında öncülerden biri haline gelen Zinoviev'in, yaratılışının ve gelişiminin tüm aşamalarından geçecek tek kişi olacağını kimse hayal edemezdi. Ve sadece geçmekle kalmayın, onlara liderlik edin.

"V" Laboratuvarında elde edilen teorik ve deneysel sonuçlar, 10 GeV senkrofazotronun tasarımında Lebedev Fizik Enstitüsünde kullanıldı. Ancak hızlandırıcı enerjisinin bu değere yükseltilmesi önemli iyileştirmeler gerektiriyordu. Yaratılışının zorlukları, o zamanlar tüm dünyada bu kadar büyük tesisler inşa etme deneyiminin olmaması gerçeğiyle çok büyük ölçüde ağırlaştı.

Teorisyenlerin rehberliğinde M.S. Rabinovich ve A.A. FIAN'daki Kolomensky, teknik projenin fiziksel bir gerekçesini yaptı. Senkrofazotronun ana bileşenleri, Moskova Bilimler Akademisi Radyo Mühendisliği Enstitüsü ve Leningrad Araştırma Enstitüsü tarafından direktörleri A.L. Darphane ve E.G. Sivrisinek.

Gerekli deneyimi elde etmek için 180 MeV'lik bir enerji için bir senkrofazotron modeli oluşturmaya karar verdik. FIAN topraklarında, gizlilik nedeniyle 2 No'lu depo olarak adlandırılan özel bir binada bulunuyordu. 1951'in başında, Veksler, ekipman kurulumu, ayarlanması ve montajı da dahil olmak üzere model üzerindeki tüm çalışmaları Zinoviev'e emanet etti. entegre lansman

Fianovsky modeli hiçbir şekilde bir bebek değildi - 4 metre çapındaki mıknatısı 290 ton ağırlığındaydı. Daha sonra, Zinoviev, modeli ilk hesaplamalara göre monte edip başlatmaya çalıştıklarında, ilk başta hiçbir şeyin işe yaramadığını hatırladı. Model piyasaya sürülmeden önce öngörülemeyen birçok teknik zorluğun üstesinden gelinmesi gerekiyordu. 1953'te bu olduğunda Veksler şunları söyledi: “İşte bu kadar! Ivankovsky senkrofazotron işe yarayacak!” Kalinin bölgesinde 1951'de inşa edilmeye başlanmış olan büyük bir 10 GeV senkrofazotron hakkındaydı. İnşaat, TDS-533 (İnşaat Teknik Müdürlüğü 533) kod adlı bir kuruluş tarafından gerçekleştirilmiştir.

Modelin piyasaya sürülmesinden kısa bir süre önce, bir Amerikan dergisi beklenmedik bir şekilde, hızlandırıcının manyetik sisteminin sert odaklama adı verilen yeni tasarımı hakkında bir rapor yayınladı. Zıt yönlü manyetik alan gradyanlarına sahip bir dizi alternatif bölüm olarak gerçekleştirilir. Bu, hızlandırılmış parçacıkların salınımlarının genliğini önemli ölçüde azaltır ve bu da vakum odasının enine kesitini önemli ölçüde azaltmayı mümkün kılar. Sonuç olarak, mıknatısın yapımına giden büyük miktarda demir kaydedilir. Örneğin, Cenevre'deki sert odaklamaya dayanan 30 GeV hızlandırıcı, Dubna senkrofazotronun üç katı enerjiye ve üç katı çevreye sahiptir ve mıknatısı on kat daha hafiftir.

Sert odaklamalı mıknatısların tasarımı, 1952'de Amerikalı bilim adamları Courant, Livingston ve Snyder tarafından önerildi ve geliştirildi. Onlardan birkaç yıl önce aynı şey icat edildi, ancak Christophilos tarafından yayınlanmadı.

Zinoviev, Amerikalıların keşfini hemen takdir etti ve Dubna senkrofazotronunu yeniden tasarlamayı önerdi. Ancak bunun için zamanın feda edilmesi gerekecekti. O zaman Veksler, "Hayır, bir gün bile olsa, ama Amerikalıların önünde olmalıyız" dedi. Muhtemelen, Soğuk Savaş koşullarında haklıydı - "atlar orta akışta değişmez." Ve büyük hızlandırıcı daha önce geliştirilen projeye göre inşa edilmeye devam edildi. 1953 yılında, yapım aşamasında olan senkrofazotron temelinde, SSCB Bilimler Akademisi'nin (EFLAN) Elektrofizik Laboratuvarı oluşturuldu. V.I. direktörlüğüne atandı. Veksler.

1956'da INP ve EFLAN, kurulan Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'nün (JINR) temelini oluşturdu. Konumu, Dubna şehri olarak tanındı. O zamana kadar, senkrosiklotrondaki proton enerjisi 680 MeV idi ve senkrofazotronun yapımı tamamlanıyordu. JINR'nin oluşumunun ilk günlerinden itibaren, senkrofazotron binasının stilize çizimi (yazar V.P. Bochkarev) resmi sembolü oldu.

Model, 10 GeV hızlandırıcı için bir dizi sorunun çözülmesine yardımcı oldu, ancak birçok düğümün tasarımı, büyük boyut farkı nedeniyle önemli değişiklikler geçirdi. Senkrofazotron elektromıknatısının ortalama çapı 60 metreydi ve ağırlığı 36 bin tondu (parametrelerine göre, hala Guinness Rekorlar Kitabında kalıyor). Takımın başarıyla çözdüğü bir dizi yeni karmaşık mühendislik problemi ortaya çıktı.

Sonunda, hızlandırıcının entegre başlatılması için her şey hazırdı. Veksler'in emriyle, L.P. Zinovyev. Aralık 1956'nın sonunda çalışma başladı, durum gergindi ve Vladimir Iosifovich ne kendini ne de çalışanlarını kurtardı. Çoğu zaman, tesisin devasa kontrol odasındaki bebek karyolalarında gecelerdik. A.A.'nın anılarına göre. Kolomensky'ye göre Veksler, o sıralarda tükenmez enerjisinin çoğunu dış kuruluşlardan "zorla" yardım almaya ve büyük ölçüde Zinoviev'den gelen pratik önerileri uygulamaya geçirmeye harcadı. Veksler, dev hızlandırıcının başlatılmasında belirleyici bir rol oynayan deneysel sezgisine çok değer verdi.

Çok uzun bir süre betatron modunu alamadılar, bu olmadan fırlatma imkansız. Ve kritik anda, senkrofazotrona hayat vermek için ne yapılması gerektiğini fark eden Zinoviev'di. İki hafta boyunca herkesin zevkine göre hazırlanan deney sonunda başarı ile taçlandı. 15 Mart 1957'de, 11 Nisan 1957'de Pravda gazetesi tarafından tüm dünyaya bildirilen Dubna senkrofazotron çalışmaya başladı (V.I. Veksler'in makalesi). İlginç bir şekilde, bu haber yalnızca lansman gününden kademeli olarak yükselen hızlandırıcının enerjisi, o sırada Berkeley'deki önde gelen Amerikan senkrofazotronunun 6.3 GeV enerjisini aştığında ortaya çıktı. "8.3 milyar elektronvolt var!" - gazete, Sovyetler Birliği'nde bir rekor hızlandırıcı yaratıldığını duyurdu. Veksler'in aziz rüyası gerçek oldu!

16 Nisan'da proton enerjisi, 10 GeV'lik tasarım değerine ulaştı, ancak hızlandırıcı, hala yeterince çözülmemiş teknik sorun olduğu için yalnızca birkaç ay sonra devreye alındı. Ve yine de asıl şey gerideydi - senkrofazotron çalışmaya başladı.

Veksler, Mayıs 1957'de Ortak Enstitü Akademik Konseyi'nin ikinci oturumunda bunu bildirdi. Aynı zamanda enstitü müdürü D.I. Blokhintsev, ilk olarak senkrofazotron modelinin bir buçuk yılda oluşturulduğunu, Amerika'da ise yaklaşık iki yıl sürdüğünü kaydetti. İkincisi, senkrofazotronun kendisi, ilk başta gerçekçi görünmese de, programı karşılayan üç ay içinde başlatıldı. Dubna'ya dünya çapındaki ilk ününü getiren senkrofazotronun piyasaya sürülmesiydi.

Enstitü Akademik Konseyinin üçüncü oturumunda, Bilimler Akademisi Sorumlu Üyesi V.P. Dzhelepov, "Zinoviev, her bakımdan lansmanın ruhuydu ve bu işe muazzam miktarda enerji ve çaba, yani makinenin kurulumu sırasındaki yaratıcı çabalar getirdi" dedi. bir D.I. Blokhintsev, "Zinoviev aslında muazzam karmaşık ayarlama çalışmalarına katlandı" diye ekledi.

Senkrofazotronun yaratılmasında binlerce insan yer aldı, ancak Leonid Petrovich Zinoviev bunda özel bir rol oynadı. Veksler şunları yazdı: “Senkrofazotronun piyasaya sürülmesinin başarısı ve üzerinde geniş bir fiziksel çalışma cephesi başlatma olasılığı, büyük ölçüde L.P.'nin katılımıyla ilişkilidir. Zinovyev.

Zinoviev, hızlandırıcının piyasaya sürülmesinden sonra FIAN'a dönmeyi planladı. Ancak Veksler, senkrofazotronun yönetimini başka kimseye emanet edemeyeceğine inanarak kalması için ona yalvardı. Zinoviev, hızlandırıcının çalışmasını otuz yıldan fazla bir süre kabul etti ve denetledi. Liderliği altında ve doğrudan katılımla, hızlandırıcı sürekli olarak geliştirildi. Zinovyev senkrofazotronu sevdi ve bu demir devin nefesini çok ince bir şekilde hissetti. Ona göre, hızlandırıcının dokunmayacağı, amacını bilemediği tek bir ayrıntı bile yoktu.

Ekim 1957'de, Igor Vasilyevich'in başkanlığındaki Kurchatov Enstitüsü Akademik Konseyi'nin genişletilmiş bir toplantısında, senkrofazotronun yaratılmasına katılan farklı kuruluşlardan on yedi kişi, o sırada Sovyet'teki en prestijli Lenin Ödülü'ne aday gösterildi. Birlik. Ancak şartlara göre, ödüllü sayısı on iki kişiyi geçemezdi. Nisan 1959'da JINR Yüksek Enerji Laboratuvarı'nın direktörü V.I. Veksler, aynı laboratuvarın bölüm başkanı L.P. Zinoviev, SSCB D.V. Bakanlar Kurulu'na bağlı Atom Enerjisi Kullanımı Ana Müdürlüğü Başkan Yardımcısı. Efremov, Leningrad Araştırma Enstitüsü Müdürü E.G. Komar ve işbirlikçileri N.A. Monoszon, A.M. Stolov, SSCB Bilimler Akademisi A.L. Moskova Radyo Mühendisliği Enstitüsü müdürü. Darphaneler, aynı enstitünün çalışanları F.A. Vodopyanov, S.M. Rubchinsky, FIAN personeli A.A. Kolomensky, V.A. Petukhov, M.S. Rabinoviç. Veksler ve Zinoviev, Dubna'nın fahri vatandaşları oldular.

Senkrofazotron kırk beş yıl hizmette kaldı. Bu süre zarfında, üzerinde bir takım keşifler yapıldı. 1960 yılında, senkrofazotron modeli, hala FIAN'da çalışmakta olan bir elektron hızlandırıcıya dönüştürüldü.

kaynaklar

Edebiyat:
Kolomensky A.A., Lebedev A.N. Döngüsel hızlandırıcılar teorisi. - M., 1962.
Komar EG Yüklü parçacık hızlandırıcıları. - M., 1964.
Livinggood J. Döngüsel hızlandırıcıların çalışma prensipleri - M., 1963.
Oganesyan Yu Siklotron nasıl yaratıldı / Bilim ve Yaşam, 1980 No. 4, s. 73.
Hill R. Parçacıkların ardından - M., 1963.

http://elementy.ru/lib/430461?page_design=print

http://www.afizika.ru/zanimatelniestati/172-ktopridumalsihrofazatron

http://theor.jinr.ru/~spin2012/talks/plenary/Kekelidze.pdf

http://fodeka.ru/blog/?p=1099

http://www.larissa-zinovyeva.com

Ve size diğer bazı ayarları hatırlatacağım: örneğin ve neye benzediği. Ne olduğunu hatırla. Ya da belki bilmiyorsun? ya da ne Orijinal makale web sitesinde InfoGlaz.rf Bu kopyanın yapıldığı makalenin bağlantısı -

Senkrofazotron nedir?

İlk olarak, biraz tarihin derinliklerine inelim. Bu cihaza olan ihtiyaç ilk olarak 1938'de ortaya çıktı. Leningrad Fizik ve Teknoloji Enstitüsü'nden bir grup fizikçi, Molotov'a, SSCB'nin atom çekirdeğinin yapısını incelemek için bir araştırma üssüne ihtiyaç duyduğunu belirten bir ifadeyle hitap etti. Bu talebi, böyle bir çalışma alanının çok önemli bir rol oynaması ve şu anda Sovyetler Birliği'nin Batılı meslektaşlarının biraz gerisinde kalması gerçeğiyle savundular. Gerçekten de, o zamanlar Amerika'da zaten 5 senkrofazotron vardı, SSCB'de tek bir senkrofazotron yoktu. Yetersiz finansman ve yetkin personel eksikliği nedeniyle gelişimi askıya alınan, halihazırda başlamış olan siklotronun inşaatının tamamlanması önerildi.

Sonunda bir senkrofazotron yapılmasına karar verildi ve bu projenin başında Veksler vardı. İnşaat 1957 yılında tamamlanmıştır. Peki senkrofazotron nedir? Basitçe söylemek gerekirse, bir parçacık hızlandırıcıdır. Büyük kinetik enerji parçacıklarına ihanet eder. Değişken bir önde gelen manyetik alana ve ana alanın değişken bir frekansına dayanır. Bu kombinasyon, parçacıkları sabit bir yörüngede tutmayı mümkün kılar. Bu cihaz, parçacıkların en çeşitli özelliklerini ve bunların yüksek enerji seviyelerindeki etkileşimlerini incelemek için kullanılır.

Cihaz çok ilgi çekici boyutlara sahip: üniversitenin tüm binasını kaplıyor, ağırlığı 36 bin ton ve manyetik halkanın çapı 60 m'dir.Ana görevi boyutları olan parçacıkları incelemek olan bir cihaz için oldukça etkileyici boyutlar. mikrometre cinsinden ölçülür.

Senkrofazotronun çalışma prensibi

Birçok fizikçi, parçacıkları muazzam bir enerjiyle ele vererek hızlandırmayı mümkün kılacak bir cihaz geliştirmeye çalıştı. Bu sorunun çözümü senkrofazotrondur. Nasıl çalışır ve temeli nedir?

Başlangıç, siklotron tarafından atıldı. Çalışma prensibini düşünün. Hızlanacak iyonlar dee'nin bulunduğu boşluğa düşer. Bu sırada iyonlar bir manyetik alandan etkilenirler: eksen boyunca hareket etmeye devam ederler ve hız kazanırlar. Ekseni aşıp bir sonraki boşluğa ulaştıktan sonra hız kazanmaya başlarlar. Daha fazla hızlanma için, yayın yarıçapında sabit bir artış gereklidir. Bu durumda, mesafenin artmasına rağmen geçiş süresi sabit olacaktır. Hızdaki artış nedeniyle, iyonların kütlesinde bir artış gözlenir.

Bu fenomen, hız kazancında bir kayıp gerektirir. Bu, siklotronun ana dezavantajıdır. Senkrofazotronda, bu sorun, bağlı bir kütle ile manyetik alanın indüksiyonunu değiştirerek ve aynı anda partikül yeniden şarj sıklığını değiştirerek tamamen ortadan kaldırılır. Yani, elektrik alan nedeniyle parçacıkların enerjisi artar, manyetik alanın varlığı nedeniyle yön belirlenir.