Uj Szó, 1955. szeptember (8. évfolyam, 210-235.szám)

1955-09-15 / 222. szám, csütörtök

IAZ ATOMENERGIA SZOLGÁLJA AZ EMBERISÉGET A z augusztusi nap fénye átszűri rődik a fasor fenyveseinek koronáin és aranyos sugárözönnel önti el a széles utat. E meghitt tájon a vándor hű kísérője lépten-nyomon a csend, amely egyben a tudományos kutatók leghívebb barátja, segítőtársa is. Mintha minden, a fák, a csöndes sétányok, a természet minden idevarázsolt szépsége az itt folyó munkát szolgálná, amelynek célja, hogy megismerjük az anyag legkisebb részecskéinek titkait. A Szovjetunió Tudományos Akadémiájának atommagkutató intézete, amelynek munkájaval ma megismerkedünk, azt a világot tanulmányozza, amely rejtve marad az ember szeme előtt. A tudósok, hogy megismerjék ezt a parányi világot, felhasználják a kutatás legújabb módszerelt, a legérzékenyebb, legpontosabb műszereket, azt az óriási fejlettségű technikát, amelyet a szocialista ipar bocsátott rendelkezésiikre és bízvást támaszkodnak nagy elődeik felfedezéseire. Az anyag szerkezetéről vallott nézetek fejlacése Az intézetben azokról a halhatatlan tudományos hőstettekről beszélnek nekünk, amelyekkel a lángeszű gondolgozók jelölték ki a további kutatómunka új felfedezésekre vezető útjait. A távoli múltban kísérleteket tettek már arra, hogy megállapítsák az anyagi világ alkotóelemeit. Az ókori Kínában, a Cszsou dinasztia (1122— 221 időszámításunk előtt) első évszázadaiban azt a nézetet vallották, hogy a világnak öt elsődleges alkotóeleme van — a fa, a fém, a víz, a tűz és a föld Az ókori Indiában a csarvakok materialista tanának hirdetői úgy vélték, hogy az éter, a levegő, a tűz, a víz és a föld keveredéséből jönnek létre nem csupán az élettelen anyagi világ elemei, hanem az élő szervezetek is, köztük a növények és az állatok. Az ókori görög materialisták számos érdekes elméletet dolgoztak ki a világ keletkezéséről. Thalész mindennek alapjául a vizet tekintette, Anaximenész végtelen anyagon a levegőt értette, Heraklitosz pedig mindennek szülőjéül a tüzet vallotta. Az emberi ismeretek fejlesztéséhez lángeszű felfedezéseikkel nagyban hozzájárultak Leoküpposz, Demokritosz és Epikurosz. Demokritosz, az ókor e nagy filozófusa, aki kb. időszámításunk előtt 460 és 370 között élt, azt tanította, hogy a világ végtelen számú, lényegükben azonos, nagyságukban és alakjukban azonban különböző parányi részekből — atomokból épül föl. Az ókori filozófusok atom-tanát tudományos hipotézisben René Descartes foglalta össze. Az anyag felépítéséről szóló atom-molekula elmélet alapjait M. V. Lomonoszov nagy orosz tudós vetette meg. Az ezt követő tudományos kutatásokban, amelyek sokban előre vitték az anyag felépítésével kapcsolatos elméleteket, igen fontos szerepet játszott D. I. Mengyelejev, az elemek szakaszos (periodusos) rendszerének megállapításával, valamint A. M. Butlerov elmélete a vegyületek szerkezetéről. A szovjet tudósok elismeréssel és köszönettel adóznak Wiíhelm Roentgen, Joseph Thompson, Henry Becquerel, Pierre Curie, Marié CurieSklodowszka, Albert Einstein, Emest Rutherford, Niels Bohr, Paul Langevin, Frédéric és Iréné Joliot-Cilrie, Enrico Fermi, Hideki Oikava, Werner Heusenberg, Paul Dirac, Max Planck, Wolfgang Pauli, Kari Anderson, Ernest Lawrence és más tudósok munkásságának, akik hozzájárultak az anyag felépítésével foglalkozó tudományos elméletek fejlesztéséhez. A XX. évszázad küszöbén a fizikusok feltárták az atom bonyolult szerkezetét, megállapították az atom oszthatóságát. Ezek a felfedezések V. I. Lenin megállapítása szerint új forradalmat jelentettek a természettudományokban. A fizikusok az atomot bonyolult rendszerként képzelték el, amely atommagból és elektronokból áll. Sok tudós azonban az atom említett részecskéit az utolsóknak tekintette, amelyek tovább nem oszthatók. V. I. Lenin a marxizmus dialektikus módszerét követve általánosította a jelenA TUDOMÁNY EREDMÉNYEI A BÉKÉS ÉPÍTŐMUNKÁT SZOLGÁLJÁK Látogatás a Szovjetunió Tudományos Akadémiájának atommagkutató intézetében kori tudomány legújabb vívmányait és szembeszállt ezekkel a metafizikai elképzelésekkel. „...Tegnap még, — írta Lenin a fizika legújabb felfedezéseiről, — nem jutottunk tovább az atomnál, ma ezt a határt az elektron- és az éter jelenti; a dialektikai materializmus mindezeket a megállapításokat ideiglenes, viszonylagos, hozzávetőleges jellegűeknek tekinti, mérföldköveknek azon az úton, amelyen az emberi tudomány megismeri a természetet. Az elektron kutatását csakúgy nem merítettük még ki, mint az atomét..." Az atom méhében Az atommagkutató intézet központi laboratóriumában vagyunk. Az asztalon vázlatok, grafikonok, rajzok. A hófehér papiroson zöldes fénnyel villan az ablak előtt bókoló fák lombján átszüremlő nyári napfény. Az intézet tudományos munkatársainak egyike a falitáblához lép és krétával egy nagy kört rajzol. — Körülbelül ilyennek látszana az atom külső elektron burka, — magyarázza, — ha milliárdszorosan felnagyítanánk. Jelenlegi elképzeléseink szerint, igen bonyolult szerkezetűek a különféle kémiai elemek atomjai, amelyekből az egész élő és élettelen világ felépül. Minden atom tartalmaz egy magot, amely pozitív elektromos töltésű és elektronokat, amelyek óriási sebességgel keringenek a mag körül. Ez az állandó, szüntelen mozgás biztosltja az atom részecskéinek egységét, összetartását. A negatív töltésű elektronok rétegesen osztódnak el az atomban. Minél bonyolultabb szerkezetű az atom, annál több benne az elektronréteg burkolat. Ha képet akarunk alkotni magunknak az atom nagyságáról, nem használhatunk ismert mérőegységeket, amilyenek a gramm és a milliméter. Például a legkönnyebb elem-, a hidrogén — atomjának tömege 0,0000000000000000000167 gramm, sugara pedig kb. 0,00000005 milliméter, Ha tehát száz millió hidrogénatomot helyezünk egy sorba, egymás mellé, akkor e sor hosszúsága eléri a fél centimétert. A rokonszenves fiatal tudás a táblára rajzolt kör középpontjára mutat és folytatja magyarázatát: — Itt van az atom „szíve", az atommag. Benne összpontosul az atomnak majdnem egész tömege, bár méreteit tekintve a mag az atomnak csupán jelentéktelen kis részét alkotja. Ha mondjuk a hidrogénatomot harmincöt emeletes háznak nagyságára növelnénk — természetesen csak képzeletben •—- a megfelelő arányban felnagyított atommag átmérője csupán néhány tizedmilliméter lenne. Az atommag anyagának sűrűségéről a következőképpen alkothatunk hozzávetőleges képet: ha egy gyufásdobozt teleraknánk atommagokkal, a súlya több mint három milliárd tonna lenne. Ekkora teher elszállításához hat éven keresztül percenként kellene indítani egy-egy vasúti szerelvényt. — Az atommag még kisebb részekből, nukleonokból áll. Megállapítást nyert, hogy az atommag rendszerében kétfajta nukleon van — protonok és neutronok. Protonok alkotják pl. a legegyszerűbb szerkezetű atomnak, a hidrogénatomnak a magvát. A proton tömege 1836-szorta nagyobb az elektronnál. A protonok és az elektronok elektromos töltésű részecskék. Töltésük mennyiségileg azonos, de minőségileg ellentett előjelű. Az elektrontól eltérően, a proton töltése pozitív. Az atommag szerkezetében fellépő neutronok nem bírnak elektromos töltéssel, vagyis semlegesek. Tömegét tekintve a neutron valamivel nagyobb a protonnál. Az atommagban a neutrónokat és á protonokat különleges, rendkívül hatalmas nukleáris erők tartják össze. Az atommagkutató intézetben végzet tudományos munka fokozatosan fellebbenti a függönyt e parányi világ titkairól. A kísérleteken nemcsak a neutronokkal és protonokkal, hanem más „elemi" részecskékkel is foglalkoznak, amelyek létezését mindössze nemrégen fedezték fel. Kísérőnk beszél a mezonról — ez a részecske tömegét tekintve középúton áll az elektron és a proton között. A mezonok létezését először a kozmikus sugárzások tanulmányozása során állapították meg. Ügy jönnek létre, hogy a kozmikus sugárzások részecskéi összeütköznek a föld atmoszférájához tartozó elemek atommag vaiva-1. Később sikerült laboratóriumban, mesterségesen is előállítani mezonokat, részecskegyorsítók segítségével. Jelenleg többféle mezon ismeretes, amelyeket görög betűkkel jelölnek: mü, pi, tau, delta. Ezek a mezonok tömegükben, elektromos töltésükben, létezésük időtartamában külöböznek egymástól. A pozitív töltésű pi-mezon élettartama pl. egy másodpercnek csupán negyvenmilliomod része. — Mi aztán a pi-mezon sorsa? — Szétesik és más „elemi" részecskéket hoz létre, amelyek tömege kisebb — mü-mezont és neutrínót (ennek az elemi részecskének nincs elektromos töltése és tömege majdnem nulla). Nemrégen fedezték fel a hiperonoknak nevezett részecskéket is. Tömegüket tekintve legközelebb állnak a protonhoz. Élettartamuk százszorta rövidebb, mint a pi-mezoné. Az „elemi" részecskék aktív részesei az atom méhében, az atommagban végbemenő legbonyolultabb folyamatoknak. Az atommag mérhetetlen energiái — Miért oly rendkívüli szilárdságú az atommag ? A fizikusok ma föltételezik, hogy az atommag belsejében, a protonok és neutronok között különleges erők hatnak, arrtelyek a nukleonokat egységes egészbe fogják össze. Ha ezek az erők nem léteznének, a protonok azonos töltésű testecskékként szétszóródnának minden irányba. Ezek az atommagon belül érvényesülő erők azonlban oly nagyok, hogy az atommagot hallatlanul szilárddá teszik. Ebben keresendő tehát a mérhetetlen nukleáris energia forrása. Érthető tehát az a nagy érdeklődés, amelyet a tudósok tanúsítanak e természeti talány iránt. Ha megállapítanák, mik is tulajdonképpen az atommag erői, milyen befolyásuk van az atommag felépítésére, milyen is az atommag szerkezete, akkor a fizika új magaslatokat érne el fejlődésében. Lehetővé tenné az emberiségnek, hogy új utakat keressen az atommagon belüli energia kihasználására, kimeríthetetlenné tenné a föld erőforrásait. A jelenkori tudomány és technika legnagyobb vívmánya, hogy az atommáglyákban energiaforrásként használják fel az urán különféle változatainak egyikét — a 235-ös uránizotópot. Ez azonban még csaik az első lépés a nukleáris energia békés felhasználásában. Energia nyerésére mind ez ideig csupán az urán-atommag hasadása következtében előálló és az ember által irányított láncreakciót használjuk fel. E folyamat eredményeképpen csupán az atommagban rejlő mérhetetlen erőtartalékok egy jelentéktelen része szabadul fel. Megállapíthatjuk, hogy e folyamat mindössze az urán-atommagban meglévő összes energiának alig egy ezred részét szabadítja fel. — A jövőben. — állapítja meg kísérőnk, — a tudomány még más, sokkal tökéletesebb módszereket talál, hogy biztosítsa az atommag energiájának széleskörű felhasználását. A magerők problémáinak leggyümölcsözőbb és leghathatósabb feltárása csak akkor lehetséges, ha tanulmányozzuk az atommag és az igen nagy energiával rendelkező „elemi" részecskék kölcsönös hatását. Ahhoz, hogy rvagy energiával bíró részecskéket nyerjenek, vagyis hogy e részecskéket óriási sebességűre gyorsítsák, a tudósok különleges szerkezeteket használnak, amelyeket részecskegyorsítóknak hívnak. Ilyen szerkezetek segítségével veszik vizsgálat alá a különféle atommagokat, ezeknek az atommagoknak a mélyére hatolnak, és tanulmányozzák a különböző „elemi" részecskéket. A fizikusok igyekeznek megismerni ezeknek a részecskéknek egymás közti kölcsönös hatását, valamint hatásukat a bonyolult atommagokra, mesterségesen új részecskéket állítanak elő, amelyeket azelőtt csupán a világűrből a földre érkező kozmikus sugárzásból ismertek. A világ legnagyobb szinchrociklotron ja A széles fasor egy magas épülethez vezet. Ez a tudományos intézet központja. Itt van a részecskegyorsító-berendezés — a szinchrociklotron, ez a magában véve is rendkívül bonyolult szerkezet. Építésébe államunk bevonta a szovjet nehézipart, elsősorban az elektrotechnikai ipar több ágazatát. Az atommagkutató intézet szinchrociklotronának — a világ legnagyobb ilyen típusú részecskegyorsítójának — építésében számos munkás, mérnök és tudós vett részt D. V. Jefremov professzornak, valamint M. G. Mescserjakov és A. L. Minc akadémiai levelező tagoknak vezetésével. Az intézet vezetői felszólítanak bennünket, hogy használjuk ki a személyzet rövid munkaszünetét és tekintsük meg a szinchrociklotront. A fő terembe vezető ajtón világító betűikből összetevődő szöveg állit meg: „Tilos a belépés!" Ha a figyelmeztetés ellenére megkísérelnének felnyitni az ajtót, nem engedne erőfeszítéseinknek. Itt minden intézkedést megtettek, hogy megóvják az embert az egészségére ártalmas kisugárzástól. A helyiséget, ahol a részecskegyorsító működik, vastag falakkal vették körül. A vasbeton réteg biztos védelmet jelent a neutronokkal és gamma-sugarakkal szemben. A munkaszünet még nem kezdődött meg, a hátralevő időben a főterem bejáratától nem messze nyíló laboratóriummal ismerkedünk meg. A fehérköpenyes laboratóriumi dolgozók különleges műszerek segítségével állapítják meg a nagyenergiájú részecskék előidézte folyamatok minden mozzana'tát. De már kezdődik is a munkaszünet, az ajtón fénybetűs szöveg hirdeti: „Szabad a bemenet!" Belépünk a főterembe. Korszerű ipari üzem óriásméretű műhelyére emlékeztet. Itt minden hatalmas és célszerű. Megdöbbentenek a gépek óriási arányai. Az elektromágnes pl. hétezer tonna súlyú! A mágnespólus átmérője hat méter. A hatalmas fénytesten ezüstbetűvel csil(Folytatás az 5. oldalon.)