Új Szó, 1961. augusztus (14. évfolyam, 212-242.szám)

1961-08-04 / 215. szám, péntek

A SZINKROCIKLOTRÖN ÉPÜLETE utat tesznek meg, mint a Föld távolsága a Holdtól. Egy jó futónak 25 másodpercig tartana egy kör megfutása ezen a pályán, a proton viszont az utolsó kört a másodperc egymilliomod részénél rövidebb idő alatt teszi meg. E szédítő futás után a felgyorsított protón a 8 méteres betonfalban levő nyíláson keresztül bejut a kutatólaboratóriumba, ahol 10 milliárd elektronvolt energiával ütközik a kutatók által elébe állított atommagba. A gyorsító berendezések a tudományos kutatás és a technika szolgálatában Végül felmerül a kérdés: mind ennek mi a célja? Miért hozták létre Erre a célra a gyorsító berendezések nagyon jól beváltak. A gyorsító berendezésekkel végzett kísérletek alapján a fizika elméleti és elvont kérdéseire sikerült egyszerű és világos választ adni. Lehetővé vált az atommag öszszetartő erőinek részletes vizsgálata. A mezonok laboratóriumi előállításával új fejezet nyílt az atommag erőinek tanulmányozásában. Ezekkel a berendezésekkel új természeti jelenségek felfedezése válhat lehetővé, új, hatalmas energiák állíthatók az emberiség szolgálatába. Ezekkel az energiákkal rövid időn belül megvalósulhatnak azok az alkotások, melyek lehetővé teszik, hogy a termékek soha nem látott bőségét állíthassa elő a társadalom. A SZINKROFAZOIRÖN RÉSZLETE Ragyogó napsütéses nyári reggel £ Moszkva—Dubnai gyorssal utazom az ,.atomvárosba", mely egyedülálló a világon. Virágzó fák, zöldellő rétek mellett száguld vonatunk. Két és fél órás út után megérkezem / Dubnába. Dubna, ez a furcsa város 125 kilométerre terül el Moszkvától, ott, ahol a Moszkva csatorna összeölelkezik a Volgával. Különös város ez. Mintha egy parkban járnék, melyben itt-ott virágos kerttel körülveti vikkendházak, villák állnak. Csak a nyárfák és a fenyők öregek itt, rr. nden egyéb új és fiatal. Üjak az .utcák, a világossárgára festett épüle'ek, a szökőkutak, az újságárusító kioszkok. Minden új itt. És hány nyelven beszélnek az emberek. Ha > mégy az utcán, kínaiul, magyarul, szlovákul, lengyelül, németül, románul, de még angolul és franciául beszélő emberekkel is találkozol. Egy háztömbön belül legalább tíz nyelven beszélnek. Kedves olvasó, bizony nagyon elcsodálkozna, ha azt hallaná, hogy az rült ionókat körpályára kényszeríti. E körpályán való áthaladásuk közben elektromos tér segítségével néhány ezer volt potenciálesést idéznek elő. Valahányszor az ion áthalad az elektromos potenciálesésen, sebessége megnövekszik és ennek következtében mindig nagyobb és nagyobb sugarú körön mozog. Amikor az ionok elérik az elérhető legnagyobb sebességet, akkor egy negatív töltésű lemez hatására megváltoztatják irányukat és egy kis alumínium ablakon keresztül ráesnek a bombázandó anyagra. A részecskék gyorsasága a ciklotrón méreteitől függ. A ciklotronnal elektronokat egyáltalán nem tudnak gyorsítani. A protonokat és deuteronokat sem lehet ciklotronnal egy bizonyos energia fölé gyorsítani. Ennek az az oka, hogy a sebesség növelésével a gyorsított részecskék tömege is megnövekszik s ennek következtében a részecskék is mind később és később érkeznek a gyorsító résbe. Ügy látszott, hogy nagyobb energiát nem lehet ily módon elérni. letnek kis kupolája van és úgy fest, mint egy templom. És valóban így is van. Ez a tudomány temploma. Ebben az épületben van elhelyezve a világ legnagyobb gyorsítóberendezése: a szinkrofazotrón. Az épület belsejében, a hatalmas köralakű teremben szemünk elé tárul a modern technika e páratlanul gyönyörű, lenyűgöző képe. Vaslépcsők vezetnek a szinkrofazotrón fő aggregátja felett lévő kis kiszögellésre. Innen felejthetetlen kép tárul elénk. Ez a modern technika képe. Középen a kupola alatt száz és száz mérőműszer, skála, kapcsoló. Körülötte gyűrűalakú elektromágnes, mely széles kört alkot. 200 méteres futó pályára emlékeztet, csakhogy kettős fal határolja, amely nem ereszti át a levegőt. 56 szivattyú szakadatlan működése biztosítja a vákuumot. A gyűrű alakú elektromágnes súlya 36 000 tonna és átmérője majdnem 60 méter. A „futópálya" tulajdonképpen óriási elektromágneses tér, amelynek feszültsége 13 000 oersted (a mágneses térerősség egysége). Ez roppant nagy erő. Összehasonlításképpen megemlítem, hogy a föld mágneses tere, amely a világ valamennyi iránytűjét megtáncoltatja, mindössze 0,2—0,3 oersted. A hatalmas gyűrű közepén két sor acéloszlopot lehet látni, melyek a kupolát tartják. Ezenkívül sínpárt is tartanak, melyeken elektromos daruk mozognak. A darukra szükség van a szerelésnél, mert a berendezés egyes részei több tonnát nyomnak. A kör alakú terem közepén lámpa függ. Rendeltetése ugyanaz, mint a közlekedési lámpáké. Most éppen zöld a fénye, tehát mindenki biztonságban érezheti magát, nyugodtan itt maradhatunk. A sárga fény azonban már óvatosságra int. Ha pedig kigyullad a vörös — fussunk! A vörös fény azt jelenti, hogy körös-körül mindenből árad a halált okozó rádióaktivitás. Ezért amíg az óriás szinkrofazotrón üzemben van, egyetlen élőlény sem tartózkodhat az épületben, de még közvetlen közelében sem. Az egész berendezés 8 méter vastag betonfallal van körülvéve, mert a keletkező sugárzás nagyon veszélyes. Az itt felgyorsított részecskék át tudnának hatolni a föld atmoszféráján is. 200 méterre a tulajdonképpeni szinkrofazotróntől, egy különálló épületben van elhelyezve az elektromos erőmű és a vezérlőpult. Az az elektromos mennyiség, melyre szükség van ennek a berendezésnek az üzembentartására, megfelel egy közepes vizelektroerőmű kapacitásának. Mi történik ebben a hatalmas berendezésben? Hidrogénből, mely úgynevezett injektorba kerül, protonokat nyernek. A hidrogén-atomok elvesztik elektronjaikat és 600 000—700 000 eV energiát nyernek. Innét a lineáris, gyorsítóba kerülnek, melyet 9 mil'lió elektrónvolt energiával hagynak el. Csak ezután kerülnek be a tulajdonképpeni gyorsító berendezésbe. A szinkrofazotrón „futópályáján" világcsúcsok dőlnek meg. A futópályán liliputi futóprotőnok futnak. A verseny mindössze 3,3 másodpercig tart és ezalatt a protónak 4,5 milliószor futják körbe pályájukat. Csaknem 2,5-szer annyi A SZINKROCIKLOTRON Magyarázzuk meg ezt közelebbről! Például a felgyorsított részecskékkel bombázzuk az urán atommagját. A bombázás következtében az urán atommagja két más elem, mondjuk a stroncium és a xenon két atommagjára esik szét. Ha az egész jelenséget pontosan megfigyeljük, megállapíthatjuk, hogy az eredeti urán-atommag tömege nagyobb, mint a széthasítás következtében keletkezett stroncium és a xenon atommagjai tömegének összege. Valami eltűnt. S ez a „valami" az energia új formájává alakult át. Tegyük fel, hogy képesek leszünk az atommag tömegének egész potenciális energiáját hővé, fénnyé, vagy más energiává változtatni. Mi lesz akkor? Micsoda határtalan távlatok. Blohincev professzor, a dubnai Egyesült Atomkutató Intézet igazgatója így adta meg a választ a felvetett kérdésre: „A tudomány története tanúsítja, hogy a fizikusok még sohasem tértek vissza üres kézzel, ha ismeretlen utakon elindultak." És itt van a magyarázat, miért dolgozik a gigantikus „atomváros" éjjel, nappal, és több elektromos áramot fogyaszt, mint a leghatalmasabb gyárak és kohók. Ma még nem ad az embernek sok praktikusat. Azonban falai között a tudósok a hatalmas berendezések segítségével már előrelátnak az emberiség távoli jövőjébe is. így találják meg a kulcsot a természet legnagyobb titkához — a kozmoszban létező gigantikus erőforrások felszabadításának titkához. Az új energiaforrásoknak ma ezerszer nagyobb értéke van az emberiség részére, mint az aranynak vagy a gyémántnak. A hatalmas energiaforrások segítségével átalakíthatjuk Földünket úgy, ahogy azt már régen akarja az emberiség és ahogy az megfelel az emberiség békés céljainak. TÖLGYESSY GYÖRGY, mérnök, a kémiai tudományok kandidátusa A SZINKROFAZOIRÖN VEZÉRLŐPULTJA az emberek .ezeket a hatalmas, milliókba kerülő gépőriásokat? Mi haszna van az emberiségnek a felgyorsított „láthatatlan'^ részecskékből. Néhány évtizeddel ezelőtt az atom belsejének felkutatására kísérleti eszközök még nem állottak rendelkezésre. A fizikus csak bizonytalan feltevésekre, kísérletileg nem ellenőrizhető elméletekre támaszkodhatott. Ahhoz, hogy az atommag belsejében lejátszódó törvényszerűségeket megfigyeljék, az atommag összetételét gyakorlatilag is felhasználható módon megváltoztassák, az atommagokat szét kellett roncsolni. autóbuszban a kalauz bemondja: „...a következő megálló — Magproblémák". Ebben a városban xsak a tudománynak élnek az emberek. Csak tudományos problémákkal foglalkoznak, az éjt is nappallá téve. És az az érdekes, hogy e városnak nincs titkolnivalója. A kapitalista és szocialista országokból egyaránt soksok tudós és kutató dolgozik itt. Egymást érik a külföldi látogatók. Az itt elért eredményekről száz meg száz tudományos értekezés számol be a szocialista és kapitalista országok tudományos folyóirataiban. De vajon mivel foglalkoznak itt Dubnában? \z atomátalakító berendezések (gyorsítók) Mielőtt közelebbről beszélnénk a dubnai Egyesült Atomkutató Intézetről, ismerkedjünk meg vázlatosan az atomátalakító berendezések, vagyis a gyorsítók lényegével. A közvélemény évtizedek óta az atomok átalakításának és az ennek során felszabaduló atomenergia felhasználásának lehetőségeit latolgatja. A tudományos kutatás és technika legújabb eredményei azonban még a legmerészebb találgatásokon is túltesznek. Az atommag átalakítására szolgáló berendezések elvileg nagyon egyszerűek: az atommal jóval kisebb, úgynevezett elemi részecskéket gyorsítanak fel és ezekkel a parányi lövedékekkel bombázzák az atomokat. Ennek az egyszerű elvnek a megvalósítása, vagyis a gyorsító berendezések építése azonban súlyos technikai nehézségekbe ütközik, azonkívül bonyolult és nagyon költséges. Ezért például a kisebb államok nem is végezhetnek (e berendezések hiányában) kísérleteket ezen a téren. Míg az amerikai kutatók az ilyen berendezéseket csak a maguk részére állították fel, addig a Szovjetunió nagylelkűen segít a többi baráti állam kutatóinak és tudósainak. így jött létre 1956-ban Szovjetunióban a dubnai Egyesült Atomkutató Intézet, melynek egész berendezését, felszerelését, az épületeket a Szovjetunió adta. Az intézet tagjai a Kínai Népi Köztársaságon kívül a 12 népi demokratikus ország. E cikkemben az intézet két hatalmas berendezéséről: a szinkrociklotrónról és a szinkrofazotrónról szeretnék beszámolni, melyek a világ legnagyobb gyorsító berendezései. A nagyenergiájú részecskék előállítására használt készülékek egyike a ciklotrón. Ennek lényege az, hogy az erős mágnes sarkai közé keAzonban V. I. Vekszler szovjet tudós új eljárást dolgozott ki, a sikeres kivitel, azonban munkatársai együttműködésének eredménye. Az új berendezésnél, melyet szinkrociklotrónnak neveztek el, az elektromos tér frekvencióját forgó lemez-rendszeres kondenzátorok segítségével 40—50 százalékkal változtatják. így a részecskék gyorsító pályáját növelték, az elektródák közötti áthaladások száma szintén növekedett és így a gyorsított részecskék nagyobb energiára tettek szert, mint a ciklotrónban. A világ legnagyobb szinkrociklotrónja itt Dubnában van, mely a protónokat 680 MeV energiára gyorsítja fel. A szinkrociklotrón hatalmas betonfallal van körülvéve. A kezelő személyzet testi épségét, életét a több millió voltos feszültségen kívül a berendezés működése közben keletkező gyilkos sugárzás is veszélyezteti. A gyorsító berendezést ezért egy különálló épületből irányítják. A szinkrofázotrón Egy hatalmas, világos, köralakú épület előtt áll meg autónk. Az épüÜJ SZC £ * 1961. augusztus ^