Senkrofazotronun çalışma prensibi nedir? Synchrophasotron: nedir, çalışma prensibi ve açıklaması. Askeri kullanım

1957'de Sovyetler Birliği aynı anda iki yönde devrim niteliğinde bir bilimsel atılım gerçekleştirdi: Ekim ayında ilk yapay Dünya uydusu fırlatıldı ve birkaç ay önce, Mart ayında, mikro dünyayı incelemek için dev bir tesis olan efsanevi senkrofazotron faaliyete geçti. Dubna'da. Bu iki olay tüm dünyayı sarstı ve “uydu” ve “senkrofazotron” kelimeleri hayatımıza iyice yerleşti.

Senkrofazotron bir tür yüklü parçacık hızlandırıcıdır. İçlerindeki parçacıklar yüksek hızlara ve dolayısıyla yüksek enerjilere hızlandırılır. Diğer atom parçacıklarıyla çarpışmalarının sonuçlarına göre maddenin yapısı ve özellikleri hakkında hüküm verilir. Çarpışma olasılığı, hızlandırılmış parçacık ışınının yoğunluğuyla, yani içindeki parçacıkların sayısıyla belirlenir, bu nedenle yoğunluk, enerjiyle birlikte hızlandırıcının önemli bir parametresidir.

Sovyetler Birliği'nde ciddi bir hızlandırıcı üssü oluşturma ihtiyacı Mart 1938'de hükümet düzeyinde duyuruldu. Akademisyen A.F. liderliğindeki Leningrad Fizik ve Teknoloji Enstitüsü'nden (LPTI) bir grup araştırmacı. Ioffe, SSCB Halk Komiserleri Konseyi Başkanı V.M.'ye döndü. Molotov, atom çekirdeğinin yapısı alanında araştırma için teknik bir temel oluşturmanın önerildiği bir mektupla. Atom çekirdeğinin yapısına ilişkin sorular doğa bilimlerinin temel sorunlarından biri haline geldi ve Sovyetler Birliği bu sorunları çözmede önemli ölçüde geride kaldı. Yani, Amerika'da en az beş siklotron varsa, o zaman Sovyetler Birliği'nde hiç yoktu (1937'de başlatılan Bilimler Akademisi Radyum Enstitüsü'nün (RIAN) tek siklotronu, tasarım kusurları nedeniyle pratikte işe yaramadı). Molotov'a yapılan itiraz, LPTI siklotron inşaatının 1 Ocak 1939'a kadar tamamlanması için koşullar yaratılması talebini içeriyordu. 1937'de başlayan yaratım çalışmaları, departman tutarsızlıkları ve finansmanın kesilmesi nedeniyle askıya alındı.

Kasım 1938'de S.I. Vavilov, Bilimler Akademisi Başkanlığı'na başvurarak, Moskova'da LPTI siklotronunu inşa etmeyi ve I.V.'nin laboratuvarını LPTI'den Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü'ne (FIAN) aktarmayı önerdi. Yaratılışında yer alan Kurchatova. Sergei İvanoviç, atom çekirdeğinin incelenmesine yönelik merkezi laboratuvarın Bilimler Akademisi'nin bulunduğu yerde, yani Moskova'da bulunmasını istedi. Ancak LPTI'da desteklenmedi. Tartışma 1939'un sonunda A.F. Ioffe aynı anda üç siklotron yaratmayı önerdi. 30 Temmuz 1940'ta, SSCB Bilimler Akademisi Başkanlığı'nın bir toplantısında, RIAN'a bu yıl mevcut siklotronu güçlendirmesi talimatı verilmesine, FIAN'a ise 15 Ekim'e kadar yeni bir güçlü siklotron inşası için gerekli malzemeleri hazırlaması yönünde talimat verilmesine karar verildi. ve LFTI, siklotron inşaatını 1941'in ilk çeyreğinde tamamlayacak.

Bu kararla bağlantılı olarak FIAN, Vladimir Iosifovich Veksler, Sergei Nikolaevich Vernov, Pavel Alekseevich Cherenkov, Leonid Vasilyevich Groshev ve Evgeniy Lvovich Feinberg'den oluşan siklotron ekibini oluşturdu. 26 Eylül 1940'ta Fiziksel ve Matematik Bilimleri Dairesi (OPMS) V.I.'den bilgi aldı. Wexler siklotron için tasarım spesifikasyonlarını açıkladı, ana özelliklerini ve yapım tahminlerini onayladı. Siklotron, döteronları 50 MeV enerjiye hızlandıracak şekilde tasarlandı.

Böylece en önemli şeye, o yıllarda ülkemizde fiziğin gelişimine önemli katkı sağlayan kişiye - Vladimir Iosifovich Veksler'e geliyoruz. Bu olağanüstü fizikçi daha fazla tartışılacak.

V. I. Veksler, 3 Mart 1907'de Ukrayna'nın Zhitomir şehrinde doğdu. Babası Birinci Dünya Savaşı'nda öldü.

1921 yılında, şiddetli bir kıtlık ve yıkım döneminde, büyük zorluklarla ve parasızlıkla karşı karşıya kalan Volodya Veksler, kendisini NEP öncesi aç Moskova'da buldu. Genç, kendisini Khamovniki'de kurulan bir komün evinde, sahipleri tarafından terk edilmiş eski bir konakta bulur.

Wexler, fiziğe ve pratik radyo mühendisliğine olan ilgisiyle ayırt edildi; kendisi, o yıllarda alışılmadık derecede zor bir iş olan bir dedektör radyo alıcısı topladı, çok okudu ve okulda iyi çalıştı.
Wexler, komünden ayrıldıktan sonra benimsediği görüş ve alışkanlıkların çoğunu korudu.
Vladimir Iosifovich'in ait olduğu neslin ezici çoğunluğunun, hayatlarının gündelik yönlerine tam bir küçümsemeyle yaklaştığını, ancak bilimsel, mesleki ve sosyal sorunlarla fanatik bir şekilde ilgilendiğini belirtelim.

Wexler, diğer cemaatlerle birlikte dokuz yıllık bir liseden mezun oldu ve tüm mezunlarla birlikte işçi olarak üretime girdi ve burada iki yıldan fazla bir süre elektrikçi olarak çalıştı.
Bilgiye olan susuzluğu, kitaplara olan sevgisi ve nadir zekası fark edildi ve 20'li yılların sonlarında genç adam enstitüye bir "Komsomol bileti" aldı.
Vladimir Iosifovich üniversiteden mezun olduğunda, yüksek öğretim kurumlarının yeniden düzenlenmesi gerçekleştirildi ve isimleri değiştirildi. Wexler'in Plekhanov Ulusal Ekonomi Enstitüsü'ne girdiği, MPEI'den (Moskova Enerji Enstitüsü) mezun olduğu ve X-ışını teknolojisinde uzmanlaşan bir mühendis olarak yeterlilik aldığı ortaya çıktı.
Aynı yıl, Lefortovo'daki All-Union Elektroteknik Enstitüsü'nün X-ışını kırınım analizi laboratuvarına girdi; burada Vladimir Iosifovich, ölçüm cihazları oluşturarak ve iyonlaştırıcı radyasyonu ölçmek için yöntemler inceleyerek çalışmalarına başladı; yüklü parçacıkların akışı.

Wexler bu laboratuvarda 6 yıl çalıştı ve hızla laboratuvar asistanından yöneticiye yükseldi. Yetenekli bir deneysel bilim adamı olarak Wexler'in karakteristik "el yazısı" burada zaten ortaya çıktı. Öğrencisi Profesör M. S. Rabinovich daha sonra Wexler hakkındaki anılarında şunları yazdı: "Neredeyse 20 yıl boyunca kendi icat ettiği çeşitli kurulumları kendisi monte etti ve kurdu, hiçbir işten asla çekinmedi. Bu onun sadece cepheyi değil, sadece ideolojik olarak da görmesini sağladı. yan ", ama aynı zamanda nihai sonuçların arkasında, ölçümlerin doğruluğunun arkasında, parlak kurulum dolaplarının arkasında saklı olan her şey. Hayatı boyunca çalıştı ve yeniden öğrendi. Hayatının son yıllarına kadar, akşamları, tatilde, teorik çalışmaları dikkatle inceledi ve notlar aldı."

Eylül 1937'de Wexler, All-Union Elektroteknik Enstitüsü'nden P. N. Lebedev'in (FIAN) adını taşıyan SSCB Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsüne taşındı. Bu, bilim adamının hayatında önemli bir olaydı.

Bu zamana kadar Vladimir Iosifovich, konusu kendi tasarladığı “oransal yükselteçlerin” tasarımı ve uygulaması olan doktora tezini zaten savunmuştu.

Wexler, FIAN'da kozmik ışınları incelemeye başladı. Ermenistan'daki pitoresk Aragat Dağı'ndan hoşlanan AI Alikhanov ve meslektaşlarının aksine Wexler, Elbrus'a ve daha sonra Dünyanın Çatısı olan Pamirlere bilimsel gezilere katıldı. Dünyanın dört bir yanındaki fizikçiler, dünyevi laboratuvarlarda elde edilemeyen yüksek enerjili yüklü parçacıkların akışlarını inceledi. Araştırmacılar gizemli kozmik radyasyon akışlarına yaklaştılar.

Kozmik ışınlar şu anda bile astrofizikçilerin ve yüksek enerji fiziği uzmanlarının cephaneliğinde önemli bir yer tutuyor ve bunların kökenlerine ilişkin heyecan verici derecede ilginç teoriler ortaya atılıyor. Aynı zamanda, çalışma için bu kadar enerjiye sahip parçacıkların elde edilmesi kesinlikle imkansızdı ve fizikçiler için bunların alanlar ve diğer parçacıklarla etkileşimlerini incelemek basitçe gerekliydi. Zaten otuzlu yıllarda, birçok atom bilimcinin bir düşüncesi vardı: laboratuvarda bu kadar yüksek "kozmik" enerjilere sahip parçacıkları, atom altı parçacıkları incelemek için güvenilir araçlar kullanarak, çalışma yöntemi tek bombardıman olan (onlar gibi) kullanarak elde etmenin ne kadar iyi olacağı. mecazi olarak söylemek için kullanılır ve şimdi nadiren söylenir) bazı parçacıkların başkaları tarafından kullanılması. Rutherford, atomları güçlü mermilerle (alfa parçacıkları) bombardıman ederek atom çekirdeğinin varlığını keşfetti. Nükleer reaksiyonlar da aynı yöntemle keşfedildi. Bir kimyasal elementi diğerine dönüştürmek için çekirdeğin bileşimini değiştirmek gerekiyordu. Bu, çekirdeklerin alfa parçacıklarıyla ve şimdi de güçlü hızlandırıcılarda hızlandırılan parçacıklarla bombardıman edilmesiyle başarıldı.

Nazi Almanyası'nın işgalinden sonra birçok fizikçi hemen askeri öneme sahip çalışmalara dahil oldu. Wexler kozmik ışınlarla ilgili çalışmalarına ara verdi ve cephenin ihtiyaçlarına yönelik radyo ekipmanı tasarlamaya ve geliştirmeye başladı.

Bu sırada Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü de diğer bazı akademik kurumlar gibi Kazan'a tahliye edildi. Wexler grubunun Kafkasya'da kozmik ışınlar ve yüksek enerjili parçacıkların neden olduğu nükleer süreçler üzerine başlattığı araştırmaya devam edebildiği Kazan'dan Pamirlere bir sefer düzenlemek ancak 1944'te mümkün oldu. Wexler'in uzun yıllarını adadığı kozmik ışınlarla ilgili nükleer süreçlerin araştırılmasına katkısını ayrıntılı olarak ele almadan, onun çok önemli olduğunu ve birçok önemli sonuç verdiğini söyleyebiliriz. Ama belki de en önemlisi, kozmik ışınlar üzerine yaptığı çalışmalar onu parçacık ivmesi hakkında tamamen yeni fikirlere yönlendirdi. Dağlarda Wexler, kendi "kozmik ışınlarını" yaratmak için yüklü parçacık hızlandırıcıları inşa etme fikrini ortaya attı.

1944'ten beri V. I. Veksler, bilimsel çalışmalarında ana yeri işgal eden yeni bir alana taşındı. O zamandan beri Wexler'in adı sonsuza kadar büyük "otomatik fazlama" hızlandırıcılarının yaratılması ve yeni hızlandırma yöntemlerinin geliştirilmesiyle ilişkilendirildi.

Ancak kozmik ışınlara olan ilgisini kaybetmedi ve bu alanda çalışmaya devam etti. Wexler, 1946-1947 yılları arasında Pamirlere yapılan yüksek dağ bilimsel gezilerine katıldı. Hızlandırıcıların erişemediği olağanüstü derecede yüksek enerjili parçacıklar kozmik ışınlarda tespit edilir. Wexler için bu kadar yüksek enerjilere kadar parçacıkların "doğal hızlandırıcısının" "insan elinin yaratılışıyla" karşılaştırılamayacağı açıktı.

Wexler 1944'te bu çıkmazdan bir çıkış yolu önerdi. Yazar, Wechsler'in hızlandırıcılarının otomatik fazlamayı çalıştırdığı yeni prensibi çağırdı.

Bu zamana kadar "siklotron" tipinde yüklü parçacıklardan oluşan bir hızlandırıcı yaratılmıştı (Wechsler, popüler bir gazete makalesinde siklotronun çalışma prensibini şu şekilde açıklamıştı: "Bu cihazda yüklü bir parçacık, bir yörüngede hareket ediyor." Spiral içindeki manyetik alan, alternatif bir elektrik alanı tarafından sürekli olarak hızlandırılır. Bu sayede siklotron parçacıklarıyla 10-20 milyon elektron voltluk bir enerjiyle iletişim kurmak mümkündür"). Ancak bu yöntemle 20 MeV eşiğinin geçilemeyeceği ortaya çıktı.

Bir siklotronda manyetik alan döngüsel olarak değişerek yüklü parçacıkları hızlandırır. Ancak hızlanma sürecinde parçacıkların kütlesi artar (özel görelilik teorisi olan SRT'ye göre olması gerektiği gibi). Bu, sürecin bozulmasına yol açar - belirli sayıda devirden sonra, manyetik alan hızlanmak yerine parçacıkları yavaşlatmaya başlar.

Wexler, mıknatısı alternatif akımla besleyerek siklotrondaki manyetik alanı zamanla yavaş yavaş artırmaya başlamayı öneriyor. Daha sonra, ortalama olarak, bir daire içindeki parçacıkların dönme frekansının otomatik olarak dee'lere (yolu büken ve parçacıkları hızlandıran bir çift manyetik sistem) uygulanan elektrik alanının frekansına eşit tutulacağı ortaya çıktı. manyetik alan).

Deelerin yarığından her geçişte parçacıklar, deeler arasındaki alan voltajına bağlı olarak kütlede farklı bir artışa sahip olur ve buna ek olarak kütlede farklı bir artış alır (ve buna göre, manyetik alanın onları döndürdüğü yarıçapta farklı bir artış alırlar). Belirli bir parçacığın hızlanma anında. Tüm parçacıklar arasında denge (“şanslı”) parçacıklar ayırt edilebilir. Bu parçacıklar için yörünge periyodunun sabitliğini otomatik olarak koruyan mekanizma özellikle basittir.

"Şanslı" parçacıklar, dee yarığından her geçtiklerinde kütlelerinde bir artış ve dairenin yarıçapında bir artış yaşarlar. Bir devir sırasında manyetik alandaki artışın neden olduğu yarıçap azalmasını tam olarak telafi eder. Sonuç olarak, “şanslı” (denge) parçacıklar, manyetik alan arttığı sürece rezonanslı olarak hızlandırılabilir.

Hemen hemen tüm diğer parçacıkların aynı yeteneğe sahip olduğu, yalnızca ivmenin daha uzun sürdüğü ortaya çıktı. Hızlanma süreci sırasında tüm parçacıklar, denge parçacıklarının yörünge yarıçapı çevresinde salınımlar yaşayacaktır. Parçacıkların ortalama enerjisi denge parçacıklarının enerjisine eşit olacaktır. Yani neredeyse tüm parçacıklar rezonans ivmesine katılıyor.

Hızlandırıcıdaki (siklotron) manyetik alanı zamanla yavaş yavaş arttırmak yerine, mıknatısı alternatif akımla beslemek yerine, dee'lere uygulanan alternatif elektrik alanının periyodunu arttırırsak, o zaman “otofazlama” modu kurulacaktır.

"Otofazlamanın meydana gelmesi ve rezonans ivmesinin meydana gelmesi için, ya manyetik alanın ya da elektrik periyodunun zamanla değişmesi gerekiyormuş gibi görünebilir. Aslında bu böyle değildir. Belki de konsept olarak en basit (ama bundan çok uzak) Yazar tarafından diğer yöntemlerden daha önce oluşturulan, pratik uygulaması basit) hızlandırma yöntemi, zaman içinde sabit bir manyetik alan ve sabit bir frekans ile uygulanabilir."

1955'te Wexler hızlandırıcılar hakkındaki broşürünü yazdığında, yazarın belirttiği gibi bu prensip, güçlü mikrodalga kaynakları gerektiren bir hızlandırıcının (bir mikrotron) temelini oluşturdu. Wexler'e göre mikrotron "henüz yaygınlaşmadı (1955). Bununla birlikte, enerjileri 4 MeV'ye kadar olan birkaç elektron hızlandırıcı birkaç yıldır çalışıyor."

Wexler fiziğin parlak bir popülerleştiricisiydi, ancak ne yazık ki yoğun programı nedeniyle nadiren popüler makaleler yayınladı.

Otomatik fazlama ilkesi, kararlı bir faz bölgesine sahip olmanın mümkün olduğunu ve bu nedenle, rezonans hızlanma bölgesini terk etme korkusu olmadan hızlanan alanın frekansını değiştirmenin mümkün olduğunu göstermiştir. Sadece doğru hızlanma aşamasını seçmeniz gerekiyor. Alan frekansını değiştirerek parçacık kütlesindeki değişikliği kolayca telafi etmek mümkün hale geldi. Dahası, frekansın değiştirilmesi, siklotronun hızla dönen spiralinin bir daireye yaklaşmasına ve parçacıkları, manyetik alan kuvveti parçacıkları belirli bir yörüngede tutmaya yetecek kadar hızlandırmasına olanak sağladı.

Elektromanyetik alanın frekansının değiştiği, açıklanan otofazlı hızlandırıcıya senkrosiklotron veya fazotron denir.

Senkrofazotron iki otofaz prensibinin bir kombinasyonunu kullanır. Bunlardan ilki, daha önce bahsedilen fazotronun kalbinde yer alır - bu, elektromanyetik alanın frekansındaki bir değişikliktir. İkinci prensip senkrotronlarda kullanılır - burada manyetik alan kuvveti değişir.

Otomatik fazlamanın keşfinden bu yana, bilim adamları ve mühendisler milyarlarca elektron volta ulaşabilen hızlandırıcılar tasarlamaya başladılar. Ülkemizde bunlardan ilki, Dubna'da bulunan 10 milyar elektron voltluk senkrofazotron olan proton hızlandırıcıydı.

Bu büyük hızlandırıcının tasarımı 1949 yılında V. I. Veksler ve S. I. Vavilov'un girişimiyle başladı ve 1957'de işletmeye alındı. İkinci büyük hızlandırıcı ise Serpukhov yakınlarındaki Protvino'da 70 GeV enerjiyle inşa edildi. Artık sadece Sovyet araştırmacıları değil, diğer ülkelerden fizikçiler de bunun üzerinde çalışıyor.

Ancak iki dev "milyar dolarlık" hızlandırıcının piyasaya sürülmesinden çok önce, Wexler'in öncülüğünde Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü'nde (FIAN) göreli parçacık hızlandırıcıları inşa edildi. 1947'de, daha büyük bir elektron hızlandırıcının (250 MeV enerjiye sahip bir sinkrotron) modeli olarak hizmet eden, 30 MeV enerjiye kadar bir elektron hızlandırıcı piyasaya sürüldü. Senkrotron 1949'da fırlatıldı. SSCB Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsündeki araştırmacılar, bu hızlandırıcıları kullanarak mezon fiziği ve atom çekirdeği üzerine birinci sınıf çalışmalar gerçekleştirdiler.

Dubna senkrofazotronunun fırlatılmasının ardından yüksek enerjili hızlandırıcıların yapımında hızlı bir ilerleme dönemi başladı. SSCB'de ve diğer ülkelerde birçok hızlandırıcı inşa edildi ve işletmeye alındı. Bunlar arasında daha önce bahsedilen Serpukhov'daki 70 GeV hızlandırıcı, Batavia'daki (ABD) 50 GeV, Cenevre'deki (İsviçre) 35 GeV, Kaliforniya'daki (ABD) 35 GeV hızlandırıcı yer alıyor. Şu anda fizikçiler kendilerine birkaç teraelektron voltluk (teraelektron-volt - 1012 eV) hızlandırıcılar oluşturma görevini veriyorlar.

1944'te "otofazlama" terimi doğdu. Wexler 37 yaşındaydı. Wexler'in bilimsel çalışmaların yetenekli bir organizatörü ve bir bilim okulunun başkanı olduğu ortaya çıktı.

Otomatik fazlama yöntemi, olgun bir meyve gibi, onu çıkarıp ele geçirecek bir bilim adamı-kahinini bekliyordu. Bir yıl sonra, Wexler'den bağımsız olarak, otomatik fazlama ilkesi ünlü Amerikalı bilim adamı McMilan tarafından keşfedildi. Sovyet bilim adamının önceliğini tanıdı. McMillan, Wexler ile birden fazla kez görüştü. Çok arkadaş canlısıydılar ve iki olağanüstü bilim insanının dostluğu Wexler'in ölümüne kadar hiçbir şeyin gölgesinde kalmadı.

Son yıllarda üretilen hızlandırıcılar, Wechsler'in otomatik fazlama prensibini temel almasına rağmen, elbette birinci nesil makinelere kıyasla önemli ölçüde geliştirildi.

Otomatik fazlamaya ek olarak Wexler, parçacık hızlandırması için çok verimli olduğu ortaya çıkan başka fikirler de ortaya attı. Wexler'in bu fikirleri SSCB'de ve diğer ülkelerde yaygın olarak geliştirildi.

Mart 1958'de, SSCB Bilimler Akademisi'nin geleneksel yıllık toplantısı Kropotkinskaya Caddesi'ndeki Bilim Adamları Evi'nde gerçekleşti. Wexler, "tutarlı" olarak adlandırdığı yeni bir hızlanma ilkesi fikrinin ana hatlarını çizdi. Yalnızca tek tek parçacıkları değil, aynı zamanda çok sayıda parçacıktan oluşan plazma pıhtılarını da hızlandırmanıza olanak tanır. Wechsler'in 1958'de ihtiyatlı bir şekilde söylediği gibi "tutarlı" hızlandırma yöntemi, parçacıkların bin milyar elektron volt ve hatta daha yüksek enerjilere kadar hızlandırılması olasılığının düşünülmesine olanak tanır.

1962'de Wexler, bilim adamlarından oluşan bir heyetin başında, Uluslararası Yüksek Enerji Fiziği Konferansına katılmak üzere Cenevre'ye uçtu. Sovyet delegasyonunun kırk üyesi arasında A. I. Alikhanov, N. N. Bogolyubov, D. I. Blokhintsev, I. Ya. Pomeranchuk, M. A. Markov gibi önde gelen fizikçiler vardı. Heyetteki bilim adamlarının birçoğu hızlandırıcı uzmanları ve Wexler'in öğrencileriydi.

Vladimir Iosifovich Veksler birkaç yıl Uluslararası Teorik ve Uygulamalı Fizik Birliği Yüksek Enerji Fiziği Komisyonu'nun başkanlığını yaptı.

25 Ekim 1963'te Wexler ve Kaliforniya Lawrence Üniversitesi'ndeki radyasyon laboratuvarı müdürü Amerikalı meslektaşı Edwin McMillan, Barış İçin Amerikan Atomları Ödülü'ne layık görüldü.

Wexler, Dubna'daki Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'nün Yüksek Enerji Laboratuvarı'nın daimi yöneticisiydi. Artık onun adını taşıyan sokak bize Wexler'in bu şehirde kalışını hatırlatıyor.

Wexler'in araştırma çalışmaları uzun yıllar Dubna'da yoğunlaştı. Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'ndeki çalışmalarını, uzak gençliğinde araştırmacı olarak kariyerine başladığı P. N. Lebedev Fizik Enstitüsü'ndeki çalışmayla birleştirdi ve bölümün başkanlığını yaptığı Moskova Devlet Üniversitesi'nde profesördü.

1963 yılında Veksler, SSCB Bilimler Akademisi Nükleer Fizik Bölümü Akademisyen-Sekreteri seçildi ve bu önemli görevi kalıcı olarak yürüttü.

V. I. Veksler'in bilimsel başarıları, kendisine Birinci Derece Devlet Ödülü ve Lenin Ödülü (1959) ile ödüllendirilerek büyük beğeni topladı. Bilim insanının olağanüstü bilimsel, pedagojik, örgütsel ve sosyal faaliyetlerine üç Lenin Nişanı, Kızıl Bayrak Çalışma Nişanı ve SSCB madalyaları verildi.

Vladimir Iosifovich Veksler, 20 Eylül 1966'da ikinci kalp krizinden aniden öldü. Henüz 59 yaşındaydı. Hayatta her zaman yıllarından daha genç görünüyordu, enerjik, aktif ve yorulmak bilmezdi.

1957'de SSCB çeşitli alanlarda bilimsel ve teknik bir atılım gerçekleştirdi: yapay bir Dünya uydusunu başarıyla fırlattı ve bu olaydan birkaç ay önce senkrofazotron Dubna'da çalışmaya başladı. Bu nedir ve neden böyle bir kuruluma ihtiyaç duyulur? Bu konu sadece o dönemdeki SSCB vatandaşlarını değil tüm dünyayı endişelendiriyordu. Elbette bilim camiası bunun ne olduğunu anladı ancak sıradan vatandaşlar bu kelimeyi duyduklarında şaşkına döndü. Bugün bile çoğu insan, bu kelimeyi birden fazla kez duymuş olmasına rağmen senkrofazotron'un özünü ve ilkesini anlamıyor. Bu cihazın ne olduğunu ve ne için kullanıldığını bulalım.

Senkrofazotron ne için kullanılır?

Bu kurulum, mikrokozmosu incelemek ve temel parçacıkların yapısını ve birbirleriyle etkileşim yasalarını anlamak için geliştirildi. Bilginin yöntemi son derece basitti: Bir parçacığı kırın ve içinde ne olduğunu görün. Ancak bir protonu nasıl kırabilirsiniz? Bu amaçla parçacıkları hızlandıran ve onları hedefe vuran bir senkrofazotron oluşturuldu. İkincisi sabit olabilir, ancak modern Büyük Hadron Çarpıştırıcısında (eski güzel senkrofazotronun geliştirilmiş bir versiyonudur) hedef hareket ediyor. Burada proton ışınları büyük bir hızla birbirlerine doğru hareket ederek birbirlerine çarparlar.

Bu tesisin bilimsel bir atılım sağlayacağına, zenginleştirilmiş uranyumdan daha verimli, daha güvenli ve çevreye daha az zararlı olacak ucuz kaynaklardan atom enerjisi üretmeye yönelik yeni elementlerin ve yöntemlerin keşfedilmesine olanak sağlayacağına inanılıyordu.

Askeri amaçlar

Elbette askeri hedefler de takip edildi. Atom enerjisinin barışçıl amaçlarla yaratılması saflar için sadece bir bahanedir. Senkrofazotron projesinin "Çok Gizli" olarak sınıflandırılması boşuna değil, çünkü bu hızlandırıcının yapımı yeni bir atom bombası yaratma projesinin bir parçası olarak gerçekleştirildi. Onun yardımıyla, bir bombanın hesaplanması ve yaratılması için gerekli olan gelişmiş bir nükleer kuvvet teorisi elde etmek istediler. Doğru, her şeyin çok daha karmaşık olduğu ortaya çıktı ve bugün bile bu teori eksik.

Basit kelimelerle senkrofazotron nedir?

Özetlemek gerekirse, bu kurulum temel parçacıkların, özellikle de protonların hızlandırıcısıdır. Senkrofazotron, içinde vakum bulunan manyetik olmayan ilmekli bir tüpün yanı sıra güçlü elektromıknatıslardan oluşur. Alternatif olarak mıknatıslar devreye girerek yüklü parçacıkları vakum tüpünün içine yönlendirir. Hızlandırıcılar yardımıyla maksimum hıza ulaştıklarında özel bir hedefe gönderilirler. Protonlar ona çarparak hedefin kendisini kırar ve kendilerini kırarlar. Parçalar farklı yönlere uçuyor ve kabarcık odasında iz bırakıyor. Bir grup bilim adamı bu izleri kullanarak bunların doğasını analiz ediyor.

Bu daha önce de geçerliydi, ancak modern tesisler (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi) kabarcık odası yerine proton parçaları hakkında daha fazla bilgi sağlayan daha modern dedektörler kullanıyor.

Kurulumun kendisi oldukça karmaşık ve ileri teknolojidir. Senkrofazotronun modern Büyük Hadron Çarpıştırıcısının “uzak akrabası” olduğunu söyleyebiliriz. Aslında mikroskobun bir analogu olarak adlandırılabilir. Bu cihazların her ikisi de mikro dünyayı incelemek için tasarlanmıştır, ancak çalışma prensibi farklıdır.

Cihaz hakkında daha fazla bilgi

Yani senkrofazotronun ne olduğunu zaten biliyoruz ve ayrıca burada parçacıklar çok büyük hızlara kadar hızlandırılıyor. Protonları muazzam hızlara çıkarmak için yüz milyarlarca voltluk bir potansiyel farkı yaratmak gerektiği ortaya çıktı. Maalesef insanlık bunu yapamadığından parçacıkları kademeli olarak hızlandırma fikri ortaya çıktı.

Kurulumda parçacıklar bir daire içinde hareket eder ve her devirde enerjiyle beslenerek ivme kazanırlar. Ve bu tür bir şarj küçük olsa da, milyonlarca devirden sonra gerekli enerjiyi kazanabilirsiniz.

Senkrofazotronun çalışması tam da bu prensibe dayanmaktadır. Küçük değerlere kadar hızlandırılan temel parçacıklar, mıknatısların bulunduğu bir tünele fırlatılır. Halkaya dik bir manyetik alan oluştururlar. Birçok kişi yanlışlıkla bu mıknatısların parçacıkları hızlandırdığına inanıyor ancak aslında durum böyle değil. Yalnızca yörüngelerini değiştirerek onları bir daire içinde hareket etmeye zorlarlar, ancak hızlandırmazlar. Hızlanmanın kendisi belirli hızlanma aralıklarında gerçekleşir.

Parçacık ivmesi

Böyle bir hızlanma periyodu, voltajın yüksek frekansta uygulandığı bir kapasitördür. Bu arada, bu kurulumun tüm işleyişinin temeli budur. İçindeki voltajın sıfır olduğu anda bu kapasitöre bir proton ışını uçar. Parçacıklar kapasitörden geçerken voltajın artma zamanı olur ve bu da parçacıkları hızlandırır. Bir sonraki dairede bu tekrarlanır, çünkü alternatif voltajın frekansı, parçacığın halka etrafındaki dolaşım frekansına eşit olarak özel olarak seçilir. Sonuç olarak protonlar eş zamanlı ve aynı fazda hızlandırılır. Bu nedenle adı senkrofazotrondur.

Bu arada, bu hızlandırma yönteminin belirli bir faydalı etkisi var. Bir proton ışını aniden gerekli hızdan daha hızlı uçarsa, negatif voltaj değerinde ivme aralığına uçar, bu yüzden biraz yavaşlar. Hareket hızı daha düşükse, etki tam tersi olacaktır: parçacık hızlanır ve ana proton demetini yakalar. Sonuç olarak, yoğun ve kompakt bir parçacık demeti aynı hızda hareket eder.

Sorunlar

İdeal olarak parçacıklar mümkün olan en yüksek hıza kadar hızlandırılmalıdır. Ve eğer protonlar her dairede giderek daha hızlı hareket ediyorsa, o zaman neden mümkün olan maksimum hıza kadar hızlandırılamıyorlar? Birkaç sebep var.

Birincisi, enerjideki bir artış parçacıkların kütlesinde bir artış anlamına gelir. Ne yazık ki, görecelik yasaları hiçbir elementin ışık hızının üzerinde hızlanmasına izin vermiyor. Bir senkrofazotronda protonların hızı neredeyse ışık hızına ulaşır, bu da kütlelerini büyük ölçüde artırır. Sonuç olarak, yarıçaplı dairesel bir yörüngede tutulmaları zorlaşır. Manyetik alandaki parçacıkların hareket yarıçapının kütleyle ters, alanın gücüyle doğru orantılı olduğu okuldan beri biliniyordu. Parçacıkların kütlesi arttığı için yarıçapın arttırılması ve manyetik alanın güçlendirilmesi gerekir. Bu koşullar, günümüzde bile teknolojiler sınırlı olduğundan, araştırma koşullarının uygulanmasında sınırlamalar yaratmaktadır. Şu ana kadar birkaç Tesla'dan daha yüksek indüksiyona sahip bir alan yaratmak mümkün olmadı. Bu yüzden çok uzun tüneller yapıyorlar, çünkü büyük bir yarıçapla ağır parçacıklar muazzam hızlarda manyetik bir alanda tutulabiliyor.

İkinci problem ise daire içinde ivmeli harekettir. Belli bir hızla hareket eden bir yükün enerji yaydığı yani kaybettiği bilinmektedir. Sonuç olarak parçacıklar hızlanma sırasında sürekli olarak bir miktar enerji kaybederler ve hızları arttıkça daha fazla enerji harcarlar. Bir noktada ivme bölümünde alınan enerji ile devir başına aynı miktardaki enerji kaybı arasında bir denge oluşur.

Senkrofazotronda yürütülen araştırma

Şimdi senkrofazotronun çalışmasının altında hangi prensibin yattığını anlıyoruz. Bir takım araştırmaların ve keşiflerin yapılmasına olanak sağladı. Özellikle bilim adamları hızlandırılmış döteronların özelliklerini, çekirdeklerin kuantum yapısının davranışını, ağır iyonların hedeflerle etkileşimini inceleyebildiler ve ayrıca uranyum-238'in geri dönüşümü için bir teknoloji geliştirdiler.

Test sonuçlarının uygulanması

Bu alanlarda elde edilen sonuçlar günümüzde uzay gemisi yapımında, nükleer santral tasarımında, özel ekipman ve robotik geliştirilmesinde kullanılmaktadır. Bütün bunlardan, senkrofazotron'un bilime katkısının abartılması zor bir cihaz olduğu sonucu çıkıyor.

Çözüm

Bu tür tesisler 50 yıldır bilimin yararına hizmet ediyor ve gezegenin her yerindeki bilim adamları tarafından aktif olarak kullanılıyor. Daha önce oluşturulan senkrofazotron ve benzeri tesisler (bunlar yalnızca SSCB'de yaratılmadı) evrim zincirindeki yalnızca bir bağlantıdır. Bugün daha gelişmiş cihazlar ortaya çıkıyor - muazzam enerjiye sahip nükletronlar.

Bu cihazların en gelişmişlerinden biri Büyük Hadron Çarpıştırıcısıdır. Senkrofazotron eyleminin aksine, iki parçacık ışınını zıt yönlerde çarpıştırır, bunun sonucunda çarpışmadan salınan enerji, senkrofazotrondaki enerjiden birçok kez daha yüksektir. Bu, temel parçacıkların daha doğru incelenmesi için fırsatlar yaratır.

Belki şimdi senkrofazotronun ne olduğunu ve neden gerekli olduğunu anlamalısınız. Bu kurulum bir dizi keşif yapmamıza olanak sağladı. Bugün bir elektron hızlandırıcısına dönüştürüldü ve şu anda Lebedev Fizik Enstitüsü'nde çalışıyor.

+ elektron), hızlanma işlemi sırasında sabit bir denge yörünge uzunluğuna sahip rezonanslı bir döngüsel hızlandırıcıdır. Hızlanma sürecinde parçacıkların aynı yörüngede kalabilmesi için hem öncü manyetik alan hem de hızlanan elektrik alanın frekansı değişir. İkincisi, ışının her zaman yüksek frekanslı elektrik alanıyla aynı fazda hızlanan bölüme ulaşması için gereklidir. Parçacıkların ultrarelativistik olması durumunda, sabit bir yörünge uzunluğu için dönme frekansı artan enerjiyle değişmez ve RF jeneratörünün frekansı da sabit kalmalıdır. Böyle bir hızlandırıcıya zaten sinkrotron adı veriliyor.

"Senkrofazotron" makalesi hakkında bir inceleme yazın

Notlar

Ayrıca bakınız



Tasarım gereği

Amaca göre

Synchrophasotron'u karakterize eden bir alıntı

Generalin yüzü kaşlarını çattı, dudakları seğirdi ve titredi. Bir defter çıkardı, kalemle hızla bir şeyler çizdi, bir parça kağıt yırttı, ona verdi, hızla pencereye doğru yürüdü, vücudunu bir sandalyeye attı ve sanki sorarmış gibi odadakilere baktı: neden ona bakıyorlar? Sonra general sanki bir şey söylemek istiyormuş gibi başını kaldırdı, boynunu uzattı, ama hemen sanki kendi kendine mırıldanmaya başlıyormuş gibi garip bir ses çıkardı ve bu ses hemen kesildi. Ofisin kapısı açıldı ve Kutuzov eşikte belirdi. Başı bandajlı olan general, sanki tehlikeden kaçıyormuş gibi eğildi ve ince bacaklarının büyük, hızlı adımlarıyla Kutuzov'a yaklaştı.
"Vous voyez le malheureux Mack, [Talihsiz Mack'i görüyorsunuz.]" dedi kırık bir sesle.
Ofisin kapısında duran Kutuzov'un yüzü birkaç dakika tamamen hareketsiz kaldı. Sonra yüzünde bir dalga gibi bir kırışıklık belirdi, alnı düzeldi; Saygıyla başını eğdi, gözlerini kapattı, sessizce Mac'in yanından geçmesine izin verdi ve kapıyı arkasından kapattı.
Avusturyalıların yenilgisi ve tüm ordunun Ulm'da teslim olmasıyla ilgili daha önce yayılan söylenti doğru çıktı. Yarım saat sonra, emir subayları, o ana kadar hareketsiz olan Rus birliklerinin yakında düşmanla karşılaşmak zorunda kalacağını kanıtlayan emirlerle farklı yönlere gönderildi.
Prens Andrei, karargahta asıl ilgisinin askeri işlerin genel gidişatı olduğuna inanan ender subaylardan biriydi. Mack'i gördükten ve ölümünün ayrıntılarını duyduktan sonra kampanyanın yarısının kaybedildiğini fark etti, Rus birliklerinin konumunun zorluğunu anladı ve orduyu neyin beklediğini ve bunda oynaması gereken rolü canlı bir şekilde hayal etti. .

(“Fizik ve mekaniğin tarihi üzerine araştırma” kitabında yayınlandı. 2009–2010 / Doğa Bilimleri ve Teknoloji Tarihi Enstitüsü, S.I. Vavilov RAS: yönetici editör G.M. Idlis. - M.; Fizmatlit, 2010. – 480s.)
Akademik Konsey tarafından yayınlanmak üzere onaylandı
Doğa Bilimleri ve Teknoloji Tarihi Enstitüsü adını almıştır. Sİ. Vavilova RAS

dipnot

Makale, Mart 1957'de Dubna'da fırlatılan Sovyetler Birliği'ndeki ilk senkrofazotronun yaratılış tarihini tartışıyor. Bu konu ilk kez mantıksal olarak doldurulmuş bir biçimde sunulmaktadır. Efsanevi hızlandırıcının yaratılış tarihinde genel kabul görmüş bazı gerçekleri çürüten veriler sunulmaktadır.

Önsöz

Bu makale Dubna senkrofazotronunun yaratılmasına ayrılmıştır. Babam Leonid Petrovich Zinoviev onun ana yaratıcılarından biriydi. Üstelik lansmanının da başındaydı. Küçükken bana annemle babamın kim olduğunu sorduklarında gururla şöyle cevap verdim: “Annem doktor, babam mühendis. Ampul yapıyor." O zamanlar ampul yapmak bana gururun doruk noktası gibi göründü. Lisede babamın ne tür “ampuller” yaptığını öğrendim. Ve tamamen büyüyünce şunu merak etmeye başladım: "Senkrofazotron nereden geldi?" Bu makale böyle doğdu.

Senkrofazotron hızlandırıcı türlerinden biridir. Hızlandırıcılar atomik parçacıkların yüksek enerjilere hızlandırıldığı tesislerdir. Fizikçiler, diğer atom parçacıklarıyla çarpışmalarının sonuçlarına dayanarak maddenin yapısını ve özelliklerini yargılarlar. Herhangi bir hızlandırıcı iki önemli parametreyle karakterize edilir: hızlandırılmış parçacıkların enerjisi ve yoğunluk, yani ışındaki parçacıkların sayısı. Enerji, parçacık etkileşiminin gücünü belirler ve yoğunluk, parçacık çarpışmasının olasılığını belirler. Hızlandırıcıların tasarımı, hızlandırılan parçacıkların türüne bağlıdır.

Fotoğraf: N. Gorelov

Mart 1957'de Dubna'da fırlatılan senkrofazotron, Sovyetler Birliği'nde bu türden ilk, dünyada dördüncü hızlandırıcı oldu ve kısa sürede dünyada bir rekora dönüştü. İlk üç hızlandırıcı şu şekilde dağıtıldı: Brookhaven'da (ABD) “Cosmotron” (3 GeV) (1952), Birmingham'da (İngiltere) (1 GeV) (1953) ve Berkeley'de (ABD) “Bevatron” (6,3 GeV) (1954). Dubna senkrofazotronundan gelen protonların maksimum enerjisi 10 GeV idi. Daha sonra bu olay tüm dünyayı şok etti ve "senkrofazotron" kelimesi hayatımıza sağlam bir şekilde girdi.

Bugün, Dubna senkrofazotron belgelerinden gizlilik damgası kısmen kaldırıldığında, onun yaratılışına yol açan mantıksal olaylar zincirinin izini sürmek mümkün.

Hızlandırıcılarda hızlandırılan parçacıkların enerjisinin arttırılması, evrenin sırlarına daha derinlemesine nüfuz edilmesine katkıda bulunur, dolayısıyla bu enerjideki önemli artışın her adımı büyük bir bilimsel başarı gibi görünmektedir. Hızlandırıcı geliştirme tarihindeki bu tür ilk adımlar, protonları hızlandıran siklotron ve elektronları hızlandıran betatronun icatlarıydı. Siklotron fikri ilk olarak Szilard'ın yaklaşık 1928 yılına dayanan bir patent başvurusunda yer aldı. Buna rağmen, siklotron tekniği yalnızca, liderliği altında 1932'de pratik olarak uygulamaya konulan Lawrence'ın adıyla ilişkilidir. Bunun için Lawrence 1939'da Nobel Ödülü'ne layık görüldü. Betatron, 1940 yılında Wideroe'nin fikrine dayanarak Kerst tarafından inşa edildi.

Sovyetler Birliği'nde ciddi bir hızlandırıcı üssü oluşturma ihtiyacı ilk kez Mart 1938'de hükümet düzeyinde duyuruldu. Akademisyen A.F. liderliğindeki Leningrad Fizik ve Teknoloji Enstitüsü'nden (LPTI) bir grup araştırmacı. Ioffe, SSCB Halk Komiserleri Konseyi Başkanı V.M.'ye döndü. Molotov, atom çekirdeğinin yapısı alanında araştırma için teknik bir temel oluşturmanın önerildiği bir mektupla. O zamanlar atom çekirdeğinin yapısına ilişkin sorular doğa bilimlerinin temel sorunlarından biri haline geldi ve Sovyetler Birliği bunları çözmede önemli ölçüde geride kaldı. Örneğin, Amerika'da en az beş çalışan siklotron vardı, ancak Sovyetler Birliği'nde hiçbiri yoktu (1937'de başlatılan Bilimler Akademisi Radyum Enstitüsü'nün (RIAN) tek siklotronu, bariz tasarım nedeniyle pratikte işe yaramadı) kusurlar). Molotov'a yapılan itiraz, LPTI siklotron inşaatının 1 Ocak 1939'a kadar tamamlanması için koşullar yaratılması talebini içeriyordu. 1937'de başlayan yaratım çalışmaları, departman tutarsızlıkları ve finansmanın kesilmesi nedeniyle askıya alındı.

Aslında mektubun yazıldığı dönemde ülkenin hükümet çevrelerinde atom fiziği alanındaki araştırmaların önemi konusunda açık bir yanlış anlama vardı. M.G.'nin anılarına göre. Meshcheryakov'a göre, 1938'de ülke kömür üretimini ve çelik eritmeyi artırmaya çalışırken, birinin görüşüne göre uranyum ve toryum üzerinde gereksiz araştırmalar yapan Radyum Enstitüsü'nün tasfiye edilmesi sorunu bile ortaya çıktı.

Molotov'a yazılan mektubun bir etkisi oldu ve Haziran 1938'de, SSCB Bilimler Akademisi'nden P.L. başkanlığındaki bir komisyon kuruldu. Kapitsa, hükümetin talebi üzerine, hızlandırılmış parçacıkların türüne bağlı olarak LFTI'da 10-20 MeV'lik bir siklotron inşa edilmesi ve RIAN siklotronunun iyileştirilmesi gerektiği konusunda bir sonuca vardı.

Kasım 1938'in başında S.I. Vavilov, Moskova'daki LFTI'de bir siklotron inşa etme teklifiyle Bilimler Akademisi Başkanlığı'na yaklaştı. Bu amaçla IV laboratuvarının LPTI'den Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü'ne (FIAN) aktarılması önerildi. Bir siklotron yaratılmasında rol alan Kurchatov.
Sİ. Vavilov, atom çekirdeğinin incelenmesine yönelik merkezi laboratuvarın Bilimler Akademisi ile aynı yerde, yani Moskova'da olmasını istedi. SSCB Bilimler Akademisi Başkanlığı, 25 Kasım 1938'de "Bilimler Akademisi'nde atom çekirdeğinin incelenmesine ilişkin çalışmaların organizasyonu hakkında" kararında bu önerileri onayladı. Bu, LPTI'da keskin bir reddedilmeye neden oldu. A.F. Ioffe, Başkanlık Divanı'na yaptığı itirazda bu kararı protesto etti ve A.I. Alikhanov, I.V. Kurchatov, V.M.'ye bir mektupta. Molotof. Ancak Başkanlık Divanı kararında ısrar etti. Nükleer Komisyonun bilimsel sekreteri V.I. Leningrad'da ikinci bir siklotron inşasına karşı aktif bir pozisyon aldı. Wexler.

Tartışma 1939'un sonunda A.F. Ioffe aynı anda üç siklotron yaratmayı önerdi. 30 Temmuz 1940'ta, SSCB Bilimler Akademisi Başkanlığı'nın bir toplantısında, RIAN'a bu yıl mevcut siklotronu güçlendirmesi talimatı verilmesine, FIAN'a ise 15 Ekim'e kadar yeni bir güçlü siklotron inşası için gerekli malzemeleri hazırlaması yönünde talimat verilmesine karar verildi. ve LFTI, siklotron inşaatını 1941'in ilk çeyreğinde tamamlayacak.

Bu kararla bağlantılı olarak FIAN, V.I.'nin de dahil olduğu sözde siklotron ekibini oluşturdu. Veksler, S.N. Vernov, PA Cherenkov, L.V. Groshev ve E.L. Feinberg. 26 Eylül 1940'ta Fiziksel ve Matematik Bilimleri Bölümü Bürosu (OPMS), V.I.'den bilgi aldı. Wexler siklotron için tasarım spesifikasyonlarını açıkladı, ana özelliklerini ve yapım tahminlerini onayladı. Siklotron, döteronları 50 MeV enerjiye hızlandıracak şekilde tasarlandı. FIAN, inşaatına 1941'de başlamayı ve 1943'te hizmete açmayı planladı. Planlar savaş yüzünden bozuldu.

Ancak çok geçmeden atom bombası yaratmaya yönelik acil ihtiyaç, Sovyetler Birliği'ni mikro dünyayı inceleme çabalarını harekete geçirmeye zorladı. Moskova'daki 2 No'lu Laboratuvarda (1944, 1946) birbiri ardına iki siklotron inşa edildi, Leningrad'da ablukanın kaldırılmasından sonra RIAN ve LPTI siklotronları restore edildi (1946).

Ancak 1940'ların başında hem siklotronun hem de betatronun enerji yeteneklerinin tükendiği ortaya çıktı. Bir siklotrondaki hızlandırılmış protonların maksimum enerjisi ortalama olarak yaklaşık 20 MeV idi ve bir betatrondaki elektronların maksimum enerjisi yaklaşık 100 MeV idi. Mikro dünyanın daha fazla araştırılması için hızlandırılmış parçacıkların enerjisinde bir artış gerekliydi, bu nedenle yeni hızlandırma yöntemleri bulma görevi acil hale geldi.

Kararının gelmesi uzun sürmedi. 1944 yılında V.I.'nin iki makalesi “Bilimler Akademisi Raporları” dergilerinde yayınlandı. Wechsler, hızlandırılmış elektronların enerjisinin nasıl artırılacağına dair önerilerde bulundu. Daha sonra mikrotron ve sinkrotron adlarını alan hızlandırıcılardan bahsediyorduk. Mart 1945'te Wechsler, Journal of Physics'te, önerdiği zaten bilinen elektron hızlandırıcıların yanı sıra, hızlandırılmış protonların enerjisinin nasıl artırılacağını gösteren yeni bir makale yayınladı. Wexler'in tüm önerileri aynı fikre, sözde senkronizasyon yöntemine dayanıyordu.

Wexler'in makalelerindeki en önemli nokta, önerdiği parçacık hızlandırma yöntemlerinin kararlılığının kanıtıydı, bu da onların pratik kullanım imkanı anlamına geliyordu. Hızlandırıcı terminolojisinde Wechsler bu kararlılığa otomatik fazlama veya otomatik fazlama adını verdi. Bu nedenle daha sonra senkronizasyon fikrine otomatik fazlama ilkesi denilmeye başlandı.

Bir yıl sonra, Wechsler'den bağımsız olarak böyle bir sürecin kararlılığının kanıtıyla elektronları hızlandırmak için senkronizasyon fikri Amerikalı fizikçi E. MacMillan tarafından önerildi. Ayrıca yeni hızlandırıcının adını da önerdi: sinkrotron. Ancak öncelik Wexler'de kaldı.

Böylece Wexler, otomatik fazlama ilkesinin tek yazarı olarak hızlandırıcıların tarihine girdi, çünkü bu konudaki çalışmalar kendisi tarafından diğer yazarlara atıfta bulunulmadan yalnızca kendi adı altında yayınlandı. Aslında, yıllar sonra ortaya çıktığı gibi, Wexler'in bir ortak yazarı vardı: siklotron ekibinin teorik fizikçisi Evgeniy Lvovich Feinberg. Wexler'in dikkatini önerilen yeni hızlanma yöntemlerinin istikrarı sorununu dikkate alma ihtiyacına çeken oydu ve en önemlisi, bunların istikrarını kesinlikle matematiksel olarak kanıtladı. Bu, Wexler tarafından makalelerinde Feinberg'den hiç bahsedilmeden kullanıldı. Dolayısıyla, "otomatik fazlama ilkesi" ifadesinde Wexler, "ilkeyi", yani göreceli parçacıkların nasıl hızlandırılacağı fikrini, Feinberg ise "otofazlamayı", yani hızlanma sürecinin kararlılığının kanıtını elinde tutuyor. Wexler'in fikrine göre. Bu nedenle, otomatik fazlama ilkesinden bahsederken, iki ortak yazarından bahsetmek doğru ve en önemlisi adil: V.I. Veksler ve E.L. Feinberg.

Otomatik fazlama ilkesi, hızlandırıcıların geliştirilmesinde yeni ve büyük bir çağ açtı. Doğru, bu prensibe dayanan hızlandırıcılarda "kaldıraç kuralının" açıkça ortaya çıktığına dikkat edilmelidir - enerjideki bir kazanç, hızlandırılmış parçacık ışınının yoğunluğunda bir kayba yol açtı. Bu hoş olmayan nokta, Fizik ve Matematik Bilimleri Bölümü'nün 20 Şubat 1945'teki oturumunda hemen fark edildi, ancak aynı zamanda herkes oybirliğiyle bu durumun hiçbir durumda uygulamaya engel olmaması gerektiği sonucuna vardı. Bu arada, yoğunluk mücadelesi daha sonra hızlandırıcıları sürekli rahatsız etti.

Aynı oturumda, SSCB Bilimler Akademisi Başkanı S.I. Vavilov'un liderliğinde, otomatik fazlama ilkesine dayalı olarak derhal iki tip hızlandırıcının inşa edilmesine karar verildi. Biri, daha sonra sinkrosiklotron adı verilen, protonları hızlandırmak için, diğeri ise sinkrotron adı verilen elektronlar içindir. 19 Şubat 1946'da SSCB Halk Komiserleri Konseyi'ne bağlı Özel Komite, ilgili komisyona kapasiteyi, üretim zamanını ve inşaat yerini belirterek projelerini geliştirme talimatı verdi. (FIAN'da siklotron yaratılmasından vazgeçildi).

Sonuç olarak, 13 Ağustos 1946'da, SSCB Bakanlar Kurulu Başkanı I.V. tarafından imzalanan iki SSCB Bakanlar Kurulu kararı eşzamanlı olarak yayınlandı. Stalin ve SSCB Bakanlar Kurulu Yöneticisi Ya.E. Chadayev. Biri döteron enerjisi 250 MeV olan senkrosiklotron, diğeri ise 1 GeV enerjisi olan senkrotron oluşturmaktır. Hızlandırıcıların enerjisi öncelikle ABD ile SSCB arasındaki siyasi çatışma tarafından belirleniyordu. ABD'de, yaklaşık 190 MeV döteron enerjisine sahip bir senkrosiklotron ve 250-300 MeV enerjiye sahip bir senkrotron halihazırda yaratılmıştır. Yerli hızlandırıcıların enerji açısından Amerikan hızlandırıcılarını aşması gerekiyordu.

Senkrosiklotron, yeni elementlerin keşfi, uranyumdan daha ucuz kaynaklardan atom enerjisi üretmenin yeni yolları umutlarıyla ilişkilendiriliyordu. Bir senkrotron yardımıyla, o zamanlar Sovyet fizikçilerinin varsaydığı gibi nükleer fisyona neden olabilecek mezonları yapay olarak üretmeyi amaçladılar.

Hızlandırıcıların yapımı atom bombası yaratmaya yönelik gizli bir projenin parçası olarak gerçekleştirildiğinden, her iki karar da "Çok Gizli (özel klasör)" damgasıyla yayınlandı. Hızlandırıcıların bombayla doğrudan bir ilişkisi yoktu, ancak onların yardımıyla hesaplamalar için gerekli olan doğru bir nükleer kuvvet teorisi elde etmeyi umuyorlardı. O zamanlar bu tür hesaplamalar yalnızca çok sayıda yaklaşık model kullanılarak yapılıyordu. Ancak her şeyin başlangıçta düşünüldüğü kadar basit olmadığı ortaya çıktı ve böyle bir teorinin henüz oluşturulmadığını da belirtmek gerekir.

Kararlar, hızlandırıcıların inşaat alanlarını belirledi: Moskova'da, Kaluzhskoe Otoyolu (şimdi Leninsky Prospekt) üzerinde, Lebedev Fizik Enstitüsü topraklarında bir senkrotron; sinkrosiklotron - Moskova'nın 125 kilometre kuzeyinde (o zamanlar Kalinin bölgesi) Ivankovo hidroelektrik istasyonu bölgesinde. Başlangıçta, her iki hızlandırıcının oluşturulması FIAN'a emanet edildi. V.I. senkrotron çalışmasının başına atandı. Veksler ve senkrosiklotron için - D.V. Skobeltsyn.

Altı ay sonra atom projesinin başkanı I.V. Kurchatov, Fianov senkrosiklotronunun yaratılmasına yönelik çalışmaların ilerlemesinden memnun değil
, bu konuyu 2 No'lu Laboratuvarıma aktardım. M.G.'yi yeni lider olarak atadı. Meshcheryakov, onu Leningrad Radyum Enstitüsü'ndeki işten kurtardı. M.G. Meshcheryakov, 2 No'lu Laboratuvarda, otofaz ilkesinin doğruluğunu deneysel olarak doğrulamış olan bir senkrosiklotron modeli oluşturdu. 1947'de Kalinin bölgesinde hızlandırıcının inşasına başlandı.

14 Aralık 1949'da M.G. Meshcheryakov sinkrosiklotronu planlandığı gibi başarıyla fırlatıldı. Sovyetler Birliği'nde bu türden ilk hızlandırıcı oldu ve 1946'nın sonunda Berkeley'de (ABD) oluşturulan benzer bir hızlandırıcının enerjisini bloke etti. Sovyet senkrosiklotronu 1953'e kadar rekor olarak kaldı.

Başlangıçta, senkrosiklotron temelli laboratuvara gizlilik amacıyla SSCB Bilimler Akademisi Hidroteknik Laboratuvarı (GTL) adı verildi ve 2 No'lu Laboratuvarın bir koluydu. 1953 yılında bağımsız bir Nükleer Sorunlar Enstitüsü'ne dönüştürüldü. SSCB Bilimler Akademisi'nden (INP), M.G. Meshcheryakov.

Bir dizi nedenden ötürü bir senkrotronun yaratılması mümkün olmadı. İlk olarak, öngörülemeyen zorluklar nedeniyle, daha düşük enerjilerde (30 ve 250 MeV) iki sinkrotron inşa etmek gerekliydi. Lebedev Fizik Enstitüsü topraklarında bulunuyorlardı ve Moskova dışında 1 GeV'lik bir sinkrotron inşa etmeye karar verdiler. Haziran 1948'de kendisine Kalinin bölgesinde inşaatı devam eden senkrosiklotrondan birkaç kilometre uzakta bir yer tahsis edildi. Ancak Ukrayna Bilimler Akademisi Akademisyeni Alexander Ilyich Leypunsky'nin önerdiği hızlandırıcı tercih edildiği için orada da hiçbir zaman inşa edilmedi. Aşağıdaki gibi oldu.

1946'da A.I. Leypunsky, otomatik fazlama ilkesine dayanarak, senkrotronun ve senkrosiklotronun özelliklerini birleştirecek bir hızlandırıcı yaratma olasılığı fikrini ortaya attı. Bu, hızlandırılmış protonların enerjisinin senkrosiklotron ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde arttırılmasını mümkün kıldı. Wexler daha sonra bu tür hızlandırıcılara senkrofazotron adını verdi. Senkrosiklotron'un başlangıçta fazotron olarak adlandırıldığını düşünürseniz adı netleşir. “Senkrotron” ve “fazotron” kelimeleri birleştirildiğinde sonuç “senkro-fazotron” oldu.

Daha sonra Weksler, Sovyetler Birliği'nde senkrofazotron tipi bir hızlandırıcının yaratılmasının başlatıcısının A.I. Leypunsky. Özellikle Sovyetler Birliği'nden bahsettiğimizi belirtmekte fayda var. Çünkü Leypunsky'nin teklifinden önce ve özellikle ilginç olan, Wexler'in otofazlama (!) ilkesine ilişkin çalışmalarının 1943'te İngiltere'de yayınlanmasından önce, Birmingham Üniversitesi'nden Profesör M. Oliphant tarafından senkrofazotron tipi bir hızlandırıcı önerildi. Savaş zamanı kısıtlamaları nedeniyle bu öneri o dönemde yayınlanmadı. Savaştan sonra dünyanın ilk senkrofazotronunu yaratmak için Birmingham'da geliştirme çalışmaları başladı. 1947'de Amerika Birleşik Devletleri de senkrofazotronu geliştirmeye başladı.

Otomatik fazlama prensibine dayalı tüm hızlandırıcı türleri arasında senkrofazotron teknik açıdan en karmaşık olanıdır ve çoğu kişi onun yaratılma olasılığından şüphe duymuştur. Ancak her şeyin yoluna gireceğinden emin olan Leypunsky, fikrini cesurca uygulamaya koyuldu.

Aşırı doz Kazachkovsky, yardımcısı A.I. Leypunsky

1947'de Obninskoye istasyonunun (şimdiki Obninsk şehri) yakınındaki "B" Laboratuvarında, onun liderliğinde özel bir hızlandırıcı grubu bir hızlandırıcı geliştirmeye başladı. Senkrofazotronun ilk teorisyenleri Yu.A. Krutkov, O.D. Kazachkovsky ve L.L. Sabsoviç. Teorinin gelişmesiyle eşzamanlı olarak, hızlandırıcı grubunun küçük bir mühendislik ekibi, gelecekteki hızlandırıcının modeli için gerekli olan bireysel bileşenlerin geliştirilmesiyle meşgul oldu.

Şubat 1948'de A.I. Leypunsky, bakanların yanı sıra A.L.'nin de katıldığı hızlandırıcılar üzerine kapalı bir konferansa katıldı. O dönemde radyo mühendisliği konusunda tanınmış bir uzman olan Mints, Leningrad Elektrosila ve Trafo fabrikalarının baş mühendisiydi. Hepsi Leypunsky'ye önerdiği hızlandırıcının yapılabileceğine dair güvence verdi. Bu tür bir destek, Leypunsky'ye, proton hızlanmasının tüm sürecinin simüle edilebileceği bir pilot tesis oluşturma çalışmalarına hemen başlama konusunda ilham verdi. Yardımcısı O.D.'ye talimat verdi. Kazachkovsky, L.P.'yi bu çalışmaya dahil eden ilk kişiydi. Zinovyev.

“B” Laboratuvarı Binası (şimdi IPPE). Hızlandırıcı grubu sağ kanatta bulunuyordu. Model sağ kanadın arkasında 10x10 m'lik bir uzantıya yerleştirildi.

O sıralarda Zinoviev, gelecekteki hızlandırıcının bir modelinin enjektörüne güç sağlamak için bir iyon kaynağı ve yüksek voltajlı darbe devreleri geliştiriyordu [L.P.'nin yayınlanmamış anıları. Zinoviev]. Leypunsky, yetkin ve yaratıcı mühendise hemen dikkat çekti. Zinoviev, geleceğin hızlandırıcısının çalışan bir modelini oluşturmak için deneylere öncülük etti. O zaman hiç kimse, senkrofazotron fikrini hayata geçirme çalışmalarında öncülerden biri haline gelen Zinoviev'in, yaratılışının ve gelişiminin tüm aşamalarından geçecek tek kişi olacağını hayal edemezdi. Ve o sadece geçmekle kalmayacak, aynı zamanda onlara liderlik edecek.

Zinoviev'in grubu, Büyük Vatanseverlik Savaşı'nın sona ermesinden sonra Sovyetler Birliği tarafından atom projesine katılmak üzere işe alınan Alman çalışanlar arasından mühendis von Oertzen'i içeriyordu [O.D.'den Mektup. Kazachkovsky L.L. Zinovieva, 16 Kasım 2003 tarihli.

L.P. Zinoviev “B” Laboratuvarındaki çalışması sırasında (1948)

Hesaplamalar, Leypunsky'nin senkrofazotron gibi bir hızlandırıcının yaratılmasına ilişkin fikrinin doğruluğunu doğruladı. Ayrıca Sovyetler Birliği'nde, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki proton hızlandırıcılarının gelişiminin de bu yolu takip ettiği zaten biliniyordu. 1949'un başlarında, 1,3-1,5 GeV proton enerjilerine yönelik hızlandırıcının ana elemanlarına ilişkin teknik gereksinimler hazırlandı ve küçük bir deney modeli kuruldu ve fırlatılmaya hazır hale getirildi. Modele uyum sağlamak için ana laboratuvar binasına 10x10 metrelik salona sahip özel bir eklenti inşa edildi. Kazachkovsky]. Mart 1949'da Leypunsky'nin 10 GeV senkrofazotron için bir ön tasarım sunması gerekiyordu.

Ve aniden 1949'da, çalışmaların ortasında, hükümet senkrofazotron üzerindeki çalışmayı Lebedev Fizik Enstitüsü'ne devretmeye karar verdi. Ne için? Neden? Sonuçta FIAN zaten 1 GeV'lik bir senkrotron yaratmakla meşguldü! Evet, işin aslı şu ki, her iki proje de – 1.5 GeV sinkrotron ve senkrotron
1 GeV çok pahalıydı ve fizibiliteleri konusunda soru işaretleri ortaya çıktı. Bu sorun nihayet ülkenin önde gelen fizikçilerinin bir araya geldiği FIAN'daki özel toplantılardan birinde çözüldü. Elektron ivmesine fazla ilgi olmaması nedeniyle 1 GeV'lik bir senkrotron inşa etmenin gereksiz olduğunu düşündüler. Bu pozisyonun ana rakibi M.A. Markov. Ana argümanı, halihazırda iyi çalışılmış olan elektromanyetik etkileşimi kullanarak hem protonları hem de nükleer kuvvetleri incelemenin çok daha etkili olduğuydu. Ancak kendi bakış açısını savunamadı ve olumlu kararın Leipunsky'nin projesi lehine olduğu ortaya çıktı.

Aynı zamanda Wexler'in en büyük hızlandırıcıyı inşa etme hayali de çöktü. Ona göre bu 1 GeV'lik bir sinkrotron olmalıydı. Wexler mevcut duruma katlanmak istemedi. S.I.'nin desteğiyle. Vavilov, Leipunsky başkanlığındaki 1.5 GeV senkrofazotronun inşası projesinden vazgeçmeyi ve daha önce yine A.I. Leipunsky'ye emanet edilen 10 GeV'lik bir hızlandırıcı tasarlamaya hemen başlamayı önerdi. Hükümet bu öneriyi kabul etti, çünkü Nisan 1948'de Kaliforniya Üniversitesi'ndeki 6-7 GeV senkrofazotron projesi öğrenildi ve en azından bir süreliğine Amerika Birleşik Devletleri'nin önünde olmak istediler.

2 Mayıs 1949'da, SSCB Bakanlar Kurulu'nun daha önce senkrotron için tahsis edilen bölgede 7-10 GeV enerjiye sahip bir senkrofazotron oluşturulmasına ilişkin bir kararnamesi yayınlandı. “B” Laboratuarından senkrofazotronun konusu Lebedev Fizik Enstitüsüne devredildi ve V.I. bilimsel ve teknik direktör olarak atandı. Wexler, Leypunsky oldukça iyi durumda olmasına rağmen.

Bu, öncelikle Wexler'in otomatik fazlama ilkesinin yazarı olarak görülmesi ve çağdaşların hatıralarına göre L.P.'nin ona çok olumlu yaklaşmasıyla açıklanabilir. Beria. Muhtemelen Wexler'in Kremlin'de otomatik fazlama ilkesine ve buna dayalı yeni hızlandırıcılar yaratma olasılığına adanmış tek konuşmasından etkilenmişti. İkincisi, S.I. Vavilov o zamanlar sadece FIAN'ın yöneticisi değil, aynı zamanda SSCB Bilimler Akademisi'nin de başkanıydı. Leypunsky'ye Wexler'in yardımcısı olması teklif edildi, ancak o reddetti ve gelecekte senkrofazotronun yaratılmasına katılmadı. O.D.'ye göre. Kazachkovsky, "İki ayının bir inde anlaşamayacağı açıktı." Daha sonra A.I. Leypunsky ve O.D. Kazachkovsky reaktörler konusunda önde gelen uzmanlar haline geldi ve 1960 yılında bu alandaki çalışmalarından dolayı Lenin Ödülü'ne layık görüldüler.

Kararda, hızlandırıcının geliştirilmesinde yer alan Lebedev Fizik Laboratuvarı "B" çalışanlarının çalışmaya devredilmesine ve ilgili ekipmanın devredilmesine ilişkin bir madde yer aldı. Ve aktarılacak bir şey vardı - "B" Laboratuvarı'ndaki hızlandırıcı üzerindeki çalışma o zamana kadar bir model aşamasına getirilmiş ve ana kararların gerekçelendirilmesi aşamasına getirilmişti.

V.A. Petukhov, yardımcısı V.I. Wexler

Profesör V.A. da dahil olmak üzere sekiz çalışan senkrofazotronun oluşturulması için Leypunsky'den FIAN grubuna taşındı. Wexler'in yardımcılığına atanan Petukhov.

L.P. Zinoviev ve diğer iki çalışan A.V. Kutsenko ve E.P. Ovchinikov, mükemmel bir lider ve harika bir insan olan Leypunsky'den gerçekten ayrılmak istemedi. Ancak Wexler ile bu konuyla ilgili konuşma kısa ve tatsızdı, ardından Obninsk'te kalma fikrinden vazgeçip FIAN'a taşınmayı kabul ettiler.

FIAN'da bir senkrofazotronun yaratılmasına yönelik çalışmaların başlamasıyla birlikte, Leipunsky'nin bu hızlandırıcıyla bağlantılı adı resmen tamamen unutulmaya mahkum edildi. Otofazın keşfedilmesinde olduğu gibi, Sovyetler Birliği'ndeki senkrofazotronun ana başlatıcısı ve yaratıcısı, hızlandırıcıların tarihine adil olmayan bir şekilde giren yalnızca Wexler'dir.

"B" Laboratuvarında elde edilen teorik ve deneysel sonuçlar, Lebedev Fizik Enstitüsündeki 10 GeV senkrofazotronun tasarımında kısmen kullanıldı. Ancak hızlandırıcı enerjisinin artırılması önemli değişiklikler gerektirdi. Bu konudaki zorluklar, o zamanlar dünya çapında bu kadar büyük tesislerin inşası konusunda hiçbir deneyimin bulunmaması nedeniyle büyük ölçüde ağırlaştı.

Senkrofazotronun yaratılmasında üç ana yön vardı: ivme fiziği, radyo mühendisliği ve elektrik mühendisliği.

İvme fiziği yönünün teorik kısmı M.S. Rabinoviç. FIAN, onun liderliğinde teknik proje için fiziksel bir gerekçe oluşturdu.

Wexler, ivme fiziği yönünün mühendislik ve teknik kısmının doğrudan yönetimini L.P.'ye emanet etti. Zinovyev. Bu karar oldukça anlaşılırdı çünkü Zinoviev, Leipunsky Laboratuvarı'ndaki çalışmalarından dolayı soruna zaten aşinaydı. Bu nedenle, senkrofazotron fikrini başarıyla gerçeğe dönüştüren Zinoviev'in şahsında bir kişiyi bulmayı başaran Wexler'in değeri hakkındaki hakim görüş hatalıdır. Wexler, Zinoviev'i bulamadı ama onu otomatik olarak Leipunsky'nin grubundan aldı.

Radyo mühendisliği ve elektrik mühendisliği ekiplerinin de yeniden oluşturulmasına gerek yoktu, çünkü daha önce "B" Laboratuvarında senkrofazotron oluşturma çalışmalarına dahil olmuşlardı.

Radyo mühendisliği, A.L.'nin önderliğinde Bilimler Akademisi Moskova Laboratuvarı tarafından gerçekleştirildi. Daha sonra Radyo Mühendisliği Enstitüsü haline gelen Mints (RALAN) ve E.G. başkanlığındaki Elektrik Mühendisliği Enstitüsü - Leningrad Araştırma Enstitüsü. Sivrisinek.

Gerekli deneyimi elde etmek için 180 MeV enerjiye sahip bir senkrofazotron modeli oluşturmaya karar verdik. Lebedev Fizik Enstitüsü topraklarında, gizlilik nedeniyle 2 No'lu depo olarak adlandırılan özel bir binada bulunuyordu. 1951'in başında Wexler, ekipmanın kurulumu, ayarlanması da dahil olmak üzere model üzerindeki tüm çalışmaları emanet etti. ve Zinoviev'e kapsamlı lansmanı.

Fianov modeli hiç de küçük değildi; dört metre çapındaki mıknatısı 290 ton ağırlığındaydı. Sivrisinek]. Daha sonra Zinoviev, modeli ilk hesaplamalara göre birleştirip başlatmaya çalıştıklarında ilk başta hiçbir şeyin işe yaramadığını hatırladı. Model piyasaya sürülmeden önce pek çok öngörülemeyen teknik zorluğun aşılması gerekiyordu. Bu 1953'te gerçekleştiğinde Wexler şunları söyledi: “İşte bu kadar! Ivankovsky'nin senkrofazotronu işe yarayacak!" . Kalinin bölgesinde 1951 yılında yapımına başlanan büyük bir 10 GeV senkrofazotrondan bahsediyorduk. İnşaat TDS-533 (İnşaat Teknik Müdürlüğü 533) kod adlı kuruluş tarafından gerçekleştirilmiştir.

Modelin 1952'nin sonunda piyasaya sürülmesinden kısa bir süre önce, popüler Amerikan dergisi Scientific American'da, hızlandırıcı manyetik sisteminin sert odaklama adı verilen yeni bir tasarımı hakkında beklenmedik bir şekilde kısa bir mesaj ortaya çıktı. A.A. Tyapkin. Yayınlanmamış otobiyografi]. Bu tasarım, vakum odasının kesitinin önemli ölçüde azaltılmasını mümkün kıldı. Sonuç olarak mıknatısın yapımında kullanılan demirden büyük miktarda tasarruf sağlandı. Örneğin, Cenevre'deki 30 GeV enerjili, sert odaklanmaya dayalı bir hızlandırıcı, Dubna senkrofazotronun üç katı enerjiye ve üç katı çevre uzunluğuna sahiptir ve mıknatısı on kat daha hafiftir! .

Sert odaklanan mıknatısların tasarımı, 1952'de Amerikalı bilim adamları Courant, Livingston ve Snyder tarafından önerildi ve geliştirildi. Onlardan birkaç yıl önce Hristofilos da aynı fikri ortaya attı ama yayınlamadı.

Sert odaklanma fikrinin M.S. tarafından Scientific American'da yayınlanmasından hemen sonra. M.G. için GTL'de çalışan Kozodaev. Meshcheryakov, o zamanlar genç çalışan A.A.'ya talimat verdi. Tyapkin'in yeni buluşu derinlemesine anlaması gerekiyor. Tyapkin'in takdirine göre, P.L.'nin halka mıknatıs çözümünü kullanarak kendisine verilen sorunu çok hızlı bir şekilde çözdü. Titreşimli bir sarkacın Kapitsa problemi. I.V.'nin emriyle. Kurchatov'a göre, Tyapkin'in elde ettiği çözüm, 1953 yılının Mart ayı başlarında Orta Makine İmalat Bakanlığı'nın bilimsel bölümünün bir toplantısında tartışıldı. Bu toplantıya V.I. davet edildi. Wexler ve A.A.'nın da aralarında bulunduğu teorisyen grubu. Kolomensky, V.A. Petukhova ve M.S. Rabinoviç. Daha sonra hepsi yüksek harmoniklerdeki rezonanslar nedeniyle sert odaklama yönteminin güvenilmez olduğu görüşünü dile getirdiler.

Zinoviev yeni sistemin icadını hemen takdir etti ve Wexler'e Dubna senkrofazotronunu yeniden tasarlamasını önerdi. Ancak bunun için zamandan fedakarlık edilmesi gerekir. Wexler daha sonra şunları söyledi: “Hayır! En azından bir gün Amerikalıların önünde olmalıyız” [L.P. Zinoviev]. Ve daha önce geliştirilen projeye göre büyük hızlandırıcıyı inşa etmeye devam ettiler.

Model, yalnızca büyük bir hızlandırıcının çalışmasında temel olarak önemli noktaların çözülmesinde değil, aynı zamanda personelin üzerinde yapılacak çalışmalara hazırlanmasında da önemli bir rol oynadı. Model üzerinde yapılan çalışmalara üniversiteden yeni mezun olmuş genç uzmanlar katıldı. Wexler bu konuya büyük önem verdi ve senkrofazotronda çalışacak genç uzmanları işe alırken, pek çoğunu, en azından kısa bir süre için, hızlandırıcıdaki çalışmaya aşina olmaları için modele gönderdi.

1953 yılında, yapım aşamasında olan senkrofazotron temelinde, SSCB Bilimler Akademisi Elektrofizik Laboratuvarı (EFLAN) oluşturuldu. V.I. direktör olarak atandı. Wexler. Bu randevu bulutsuz değildi. 1951 yılında Novo-Ivankovo'da başlanan büyük senkrofazotron inşaatı bakanlığın komutası altında yürütülüyordu ve bakanlık Weksler'den memnun değildi ve onu projenin liderliğinden çıkarmak istiyordu. Bu memnuniyetsizliği anlamak kolaydır, çünkü çok sayıda hatıraya göre Wexler insanlarla olan etkileşimlerinde oldukça kontrolsüzdü. Sonunda, 1952'de, senkrosiklotronun kaldırılmasına ve senkrosiklotronun geliştirilmesinin, senkrosiklotronun yaratılmasında kendini olumlu bir şekilde kanıtlamış olan Elektrik Endüstrisi Bakanı Konstantin Nazarovich Meshcheryakov'a devredilmesine karar verildi. Bu karar zaten I.V. Kurchatov ve A.N. O zamanın Bilimler Akademisi başkanı Nesmeyanov. Ancak emir Beria'ya ulaştığında itiraz etmeye başladı ve imzalamadı. Ve Wexler lider olarak kaldı.

1956 yılında INP ve EFLAN, kurulan Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'nün (JINR) temelini oluşturdu. Konumu Dubna şehri olarak bilinmeye başlandı. O zamana kadar senkrosiklotrondaki proton enerjisi 680 MeV idi ve senkrofazotronun yapımı tamamlanıyordu. JINR'nin oluşumunun ilk günlerinden itibaren, senkrofazotron binasının stilize çizimi resmi sembolü haline geldi.

Model, 10 GeV hızlandırıcıyla ilgili bir dizi sorunun çözülmesine yardımcı oldu, ancak boyutlardaki büyük fark nedeniyle birçok düğümün tasarımında önemli değişiklikler yapıldı. Senkrofazotron elektromıknatısın ortalama çapı 60 metre, ağırlığı ise 36 bin tondur (parametrelerine göre hala Guinness Rekorlar Kitabı'nda yer almaktadır). Sonunda başarıyla çözülen bir dizi yeni karmaşık mühendislik problemi ortaya çıktı.

Sonunda hızlandırıcının kapsamlı lansmanı için her şey hazırdı. Wexler'in emriyle L.P. Zinovyev. Çalışma Aralık 1956'nın sonunda başladı. A.A.'nın anılarına göre. Kolomensky'ye göre Wexler o dönemde tükenmez enerjisinin çoğunu dış kuruluşlardan "zorla" yardım almaya ve büyük ölçüde Zinoviev'den gelen mantıklı önerileri uygulamaya harcadı. Wexler, dev hızlandırıcının fırlatılmasında belirleyici bir rol oynayan bir deneyci olarak Zinoviev'in sezgisine çok değer verdi.

Senkrofazotronun başlatılmasının, TV'yi açmak gibi tek bir düğmeye basmakla sınırlı olmadığını belirtmek gerekir. Plana göre üç ay tahsis edilen bir dizi ardışık görevi çözmekten oluşuyordu. Aynı zamanda çok az kişi hızlandırıcıların bu süreyi karşılayabileceğine inanıyordu. Aslında, hızlandırıcı başlatma aşamasının son görevi olan betatron modunu elde etmek uzun süre mümkün olmadı. Pek çok farklı öneri vardı ama hiçbiri başarıya ulaşmadı. Sonunda L.P. tarafından önerilen yöntem kullanılarak betatron modu elde edildi. Zinovyev... Aynı zamanda kontrol ivmesi de gerçekleştirildi. Bu 15 Mart 1957'de oldu. Sonuç olarak senkrofazotron, beklentilerin aksine planlanan üç ay içerisinde piyasaya sürüldü. Wexler fırlatma sırasında gaz pedalında değildi. Wexler'in hızlandırıcının fırlatılmasına doğrudan katılımı görevinin bir parçası olmadığından bu yokluk tesadüfi değildi. Hızlandırıcılar için bu zor ve gergin dönemde Wexler, gelecekteki hızlandırılmış proton ışınını kullanarak yaklaşan fiziksel deneylere hazırlanıyordu. Ayrıca aynı zamanda Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'nün oluşumunda da aktif rol aldı. Ancak son derece meşgul olmasına rağmen bir fırsat buldu ve sık sık hızlandırıcı binasında göründü ve lansmanla ilgili işlerin nasıl gittiğini sordu. Betatron modunun alındığı gün Wexler Moskova'daydı. Akşam geç saatlerde Dubna'ya döndü. Senkrofazotronun çalıştığını öğrendiğinde çok sevindi.

Neşeli etkinlik vesilesiyle Vladimir Iosifovich hemen şoförü M.P.'yi gönderdi. Arapova bir kutu şampanya almak için şehre ZIM ile gidiyor. Sıradan bardakların yanı sıra kırık lamba şişeleri ve kağıt bardaklar da şarap kadehi haline geldi. İnsanlar başarının sevincini yaşadılar. Bu an hayatlarının geri kalanında hafızalarında kaldı. Ve daha sonra, senkrofazotronun fırlatılışının anılarında, Wexler'in isteği üzerine teslim edilen bir kutu şampanyayı sık sık duyabilir veya okuyabilirsiniz, bu da onun önemli olaya doğrudan katıldığı yanılsamasını yaratır.

JINR Bilim Konseyinin üçüncü oturumunda Bilimler Akademisi Sorumlu Üyesi V.P. Dzhelepov, "Zinoviev her bakımdan lansmanın ruhuydu ve bu konuya, yani makinenin ayarlanması sırasındaki yaratıcı çabalara muazzam miktarda enerji ve çabayla katkıda bulundu." Ve Enstitünün müdürü, ilgili üye D.I. Blokhintsev şunu ekledi: "Zinovyev aslında karmaşık uyum sağlamanın muazzam emeğini taşıyordu."

Senkrofazotronun lansmanı, L.P. Zinoviev için, A.I. Leipunsky'nin önderliğinde Obninsk'teki “B” Laboratuvarında başlayan, bir hızlandırıcı yaratma konusundaki birkaç yıl süren sıkı çalışmasının sonucuydu.

Dubna senkrofazotronu iki yıldan biraz fazla bir sürede enerji alanında dünya rekoru olmayı başardı. Bir hızlandırıcı için süre önemsizdir. Herhangi bir gecikme, Wexler'i dünyanın en büyük hızlandırıcısını inşa etme yönündeki değerli hayalinden mahrum bırakabilirdi; sonuçta CERN'deki Dubna senkrofazotronuyla hemen hemen aynı anda, sert odaklanmaya dayalı, 30 GeV enerjili bir senkrofazotron inşa ediliyordu. Zinoviev'in bu iki yılın kazanılmasındaki rolü, hem hızlandırıcının yaratılmasında görev alan çalışanlar hem de Wexler'in kendisi tarafından defalarca takdir edildi. Özelliklerinden birinde şunları yazdı: “Senkrofazotronun fırlatılmasının başarısı ve üzerinde geniş bir yelpazede fiziksel çalışma başlatma olasılığı, büyük ölçüde L.P.'nin bu çalışmalara katılımıyla ilişkilidir. Zinovyev".

Ne yazık ki, Feinberg'in kitabındaki hatalı bir gerçek, Mintz ile ilgili bir belgeselde (senaryosu G.E. Görelik tarafından yazılmıştır) kullanıldı. Bu film Kultura TV kanalında birkaç kez gösterildi.

Pravda gazetesi, 11 Nisan 1957'de Dubna'da yeni bir hızlandırıcının doğuşunu tüm dünyaya duyurdu. Bu haberin senkrofazotronun 15 Mart'ta fırlatılmasından hemen sonra ortaya çıkmaması ilginçtir, ancak yalnızca hızlandırıcının enerjisi, fırlatma gününden itibaren kademeli olarak artan, önde gelen Amerikan senkrofazotronunun 6,3 GeV enerjisini aştığında ortaya çıktı. Berkeley'de saat. “8,3 milyar elektron volt var!” - gazete, Sovyetler Birliği'nde bir rekor hızlandırıcının yaratıldığını duyurarak bildirdi. Wexler'in değerli rüyası gerçek oldu!

Senkrofazotronun fırlatılmasından bir ay sonra, 16 Nisan'da proton enerjisi 10 GeV'lik tasarım değerine ulaştı. Wexler bunu Mayıs 1957'de Joint Institute'un akademik konseyinin ikinci oturumunda bildirdi. Aynı zamanda enstitünün müdürü D.I. Blokhintsev, ilk olarak senkrofazotron modelinin bir buçuk yılda piyasaya sürüldüğünü, Amerika'da ise yaklaşık iki yıl sürdüğünü kaydetti. İkincisi, senkrofazotronun kendisi, ilk başta gerçekçi görünmese de, programa göre üç ay içinde fırlatıldı. Dubna'ya dünya çapındaki ilk şöhretini getiren senkrofazotronun lansmanıydı.

Hızlandırıcı, tasarım enerjisinin alınmasından sadece birkaç ay sonra devreye alındı, çünkü hala çözülmemiş teknik sorunlar oldukça fazlaydı. Bu sorunların tüm kompleksinin çözümü esas olarak L.P. Zinoviev senkrofazotronun başı olarak. Burada senkrofazotronun önde gelen yaratıcılarından biri olan N.A.'nın sözlerini alıntılamak yerinde olacaktır. Monoszona: “Bugün, modern bir hızlandırıcının yaratılmasının yalnızca ivme fiziği problemlerinin çözülmesiyle değil, aynı zamanda karmaşık mühendislik problemlerinin çözülmesiyle de ilişkili olduğu kesinlikle açıktır. Bugün, abartmadan, yüksek enerjili hızlandırıcıların ulaşılabilir enerji seviyesini ve kalite özelliklerini belirleyenin mühendislik problemleri olduğunu söyleyebiliriz.”

Hızlandırıcının darbe başına 10 9 parçacık tasarım yoğunluğunu elde etme görevinin özellikle zor olduğu ortaya çıktı. Başlangıçtaki yoğunluk darbe başına yalnızca 107 parçacıktı. O zamanlar fizikçiler şaka yollu bir “wechsler”in yoğunluk biriminin sezon başına bir mezona eşit olduğundan söz ediyordu. O zaman hiç kimse yoğunlukla ilgili sorunların başlangıçta otomatik fazlama ilkesinin doğasında olduğunu hatırlamadı. Ayrıca mekanik tesisat kusurları ve diğer nedenlerden yoğunluk önemli ölçüde etkilenmiştir. Bunların maksimum düzeyde ortadan kaldırılması, 1958 ortalarında, yani hızlandırıcının piyasaya sürülmesinden neredeyse bir yıl sonra, darbe başına 7,5x1010 parçacık yoğunluğu elde etmeyi mümkün kıldı. Bu son tarih Wexler'i rahatsız etmedi - sonuçta, mıknatısı Dubna senkrofazotron mıknatısından dört kat daha hafif olan 6 GeV enerjiye sahip Amerikan hızlandırıcısının Berkeley'deki kurulumu bir yıldan fazla sürdü.

Senkrofazotron, piyasaya sürüldüğü andan itibaren SSCB'nin bir tür arama kartı haline geldi. Farklı ülkelerden birçok ünlü yabancı bilim adamı ve üst düzey lider, o zamanlar yeni hızlandırıcıya verilen adla dünyanın "sekizinci harikasını" görmeye geldi. Senkrofazotron yalnızca devasa “demir sandığı” ile değil, aynı zamanda bu “yığın”ın işe yaraması gerçeğiyle de hayrete düşürdü! Ve her şeyden önce, bu L.P.'nin esasıydı. Zinovyev. Bir senkrofazotron yaratma projesinin tamamının başkanı olan Weksler, organizasyonel sorunları çözdü. Projenin hızlandırıcı kısmındaki belirli mühendislik ve teknik sorunların çözümüne ilişkin tüm sorumluluk V.I.'ye verildi. Wexler'den Zinovyev'e. Zinoviev en zor görevle mümkün olan en kısa sürede zekice başa çıktı - senkrofazotron çalışmaya başladı! Ve bunun için Lenin Ödülü'ne layık görüldü. Her zaman değil, teorik olarak çalışması gereken en basit kurulumlar bile işe yaramıyor. Ayrıntılı çalıştırma talimatlarına sahip sıradan bir tekne motoru bile beceriksiz ellerde çalışmaz, ancak burada SSCB'deki, yaratılışının başından beri bir dünya rekoru olmayı amaçlayan ilk senkrofazotrondan bahsediyorduk.

1957 sonbaharında, Lebedev Fizik Enstitüsü Müdürü Akademisyen D.V. Senkrofazotronun yaratılmasında önde gelen kuruluşlardan Skobeltsyn, o dönemde Sovyetler Birliği'nin en prestijli ödülü olan Lenin Ödülü'ne 43 (!) kişiyi aday gösterdi. Skobeltsyn, senkrofazotronun yaratılmasındaki üç ana alanın (ivme fiziği, radyo mühendisliği ve elektrik mühendisliği) her birinin ödül için adayları eşit şekilde temsil etmesi gerektiğine inanıyordu.

Ekim 1957'de Kurchatov Enstitüsü Akademik Konseyi'nin I.V. başkanlığındaki genişletilmiş toplantısında. Kurchatov'un katılımıyla bu gruptan 17 kişi seçildi. Ödül şartlarına göre ödül alanların sayısı 12 kişiyi geçemiyordu. Nisan 1959'da isimleri açıklandı: JINR Yüksek Enerji Laboratuvarı Direktörü V.I. Veksler, aynı laboratuvarın bölüm başkanı L.P. Zinoviev, SSCB Bakanlar Kurulu Atom Enerjisi Kullanımı Ana Müdürlüğü Başkan Yardımcısı D.V. Efremov, Leningrad Araştırma Enstitüsü müdürü E.G. Komar ve çalışanları N.A. Monoszon, A.M. Stolov, SSCB Bilimler Akademisi Moskova Radyo Mühendisliği Enstitüsü müdürü A.L. Darphaneler, aynı enstitünün çalışanları F.A. Vodopyanov, S.M. Rubchinsky, FIAN çalışanları A.A. Kolomensky, V.A. Petukhov, M.S. Rabinoviç.

Senkrofazotron hakkında konuşurken, L.P. tarafından yaratılan pratik hızlandırıcı okulundan bahsetmek mümkün değildir. Zinovyev. Serpukhov, Erivan ve Troitsk'te hızlandırıcıları başlatanlar "senkrofazotron okulundan" geçen öğrencileriydi. Okul her zaman öğretmen ve öğrenciler arasında doğrudan iletişimi içerir. Senkrofazotrondaki tüm gençler, özellikle Zinovyev'le rutin olarak doğrudan iletişim kuruyorlardı. Genç çalışanların yeteneklerine güvenmelerine yardımcı olan, uzun yıllar süren araştırmalarda edinilen ilk beceri ve bilgileri onlara aktaran oydu.

Myznikov, Zinoviev, Kapralov, Perfeev, Sarantsev, Zhiltsov, Mashinsky, Esin

Veksler, Zinoviev tarafından oluşturulan hızlandırıcılar okulu hakkında (27 Şubat 1962 tarihli DLNP Akademik Konseyinin metni):

“...Zinovyev'in artık birçok öğrencisi var. ...Sarantsev, ...Myznikov, Esin...vb. Zinoviev bu insanlara öğretti, onlar da onun yöntemlerini benimsediler.”

Y. Antonov, S. Nagdasev, V. Rashevsky G. Ivanov, V. Sarantsev (“Komünizm İçin”, 28 Nisan 1962):

"Onlar ( Myznikov ve Esin - L.Z.) bilimdeki ilk adımlarını ve ilk akıl hocaları ve arkadaşları Leonid Petrovich Zinoviev'i hatırlayın. Yeteneklerine güvenmelerine yardımcı olan, uzun yıllar süren arayışlar sonucunda edinilen ilk beceri ve bilgileri onlara aktaran oydu. ...

Senkrofazotronun fırlatılması konusunda yoğun çalışma yaptığımız günlerde edindiğimiz deneyim için Leonid Petrovich'e minnettarız."

Wexler ve Zinoviev, hızlandırıcıyı çalıştırıp çalışır duruma getirdikten sonra Zinoviev'in FIAN'a döneceği konusunda anlaşmaya vardı. Ancak Wexler, senkrofazotronun yönetimini başka kimseye emanet edemeyeceğine inandığı için ona kalması için yalvardı [L.P.'den özel iletişim. Zinoviev]. Zinoviev otuz yılı aşkın bir süre hızlandırıcının çalışmasını kabul etti ve denetledi. Onun liderliği ve doğrudan katılımı altında hızlandırıcı sürekli olarak geliştirildi. Zinoviev senkrofazotronu sevdi ve bu demir devin nefesini çok ince bir şekilde hissetti. Ona göre gaz pedalının dokunmadığı, amacını bilmediği tek bir parçası, en küçük parçası bile yoktu.

Senkrofazotron kırk beş yıl boyunca hizmette kaldı. Bu süre zarfında üzerinde birçok keşif yapıldı. 1960 yılında, senkrofazotron modeli bir elektron hızlandırıcıya dönüştürüldü ve halen Lebedev Fizik Enstitüsünde çalışmaktadır [A.A. Sivrisinek].

VE. Wexler ve L.P. Zinoviev, Dubna'nın fahri vatandaşı oldu.

Efsanevi hızlandırıcının akıbetinden bahsederken bilim ve teknolojinin ileri hareketinin durdurulamayacağını unutmamalıyız. Ve er ya da geç herhangi bir teknik cihaz geçerliliğini yitirir. Evet, bugün hiç kimse böyle bir hızlandırıcı oluşturmayacak ve bir toplama makinesinin hizmetlerini kullanmayacak. Ancak modern hızlandırıcıların yaratılmasındaki ilerlemeyi belirleyen birçok sorunun çözümü, Dubna senkrofazotron yaratılmasaydı imkansız olurdu. Tıpkı Stevenson'un ilk lokomotifi ve ilk Vostok uzay gemisi gibi, bilimsel ve teknik gelişimde ayrılmaz bir adımdır.

Herhangi bir tesisin tarihinde her zaman üç ana dönem ayırt edilir: yaratılışı, çalışma süresi ve kapatıldıktan sonraki kaderi. Dubna senkrofazotronunun yaratım ve çalışma dönemleri, 2002 yılında deneylere kapatıldığı için tamamen tamamlandı. Hızlandırıcının çalışma süresine ilişkin tam bir değerlendirme henüz yapılmadı. Hızlandırıcının kapatıldıktan sonraki akıbeti henüz tam olarak belli değil. Artık senkrofazotronun birçok unsuru gereksiz olduğu için söküldü ve binasında yeni bir hızlandırıcı kompleksi oluşturuluyor. JINR'ın en azından döneminin sembolü olan efsanevi hızlandırıcının görünümünü gelecek nesiller için koruyup koruyamayacağını zaman gösterecek.

Minnettarlık

Yazar, L.P.'nin makalesi üzerinde çalışırken gerekli belgelerin elde edilmesindeki yardımdan dolayı şükranlarını sunar. Strelkova, Yu.V. Frolov, N.V. Selezneva, N.G. Polukhina, V.M. Berezanskaya, T.G. Krasnova, R. Pose, E.V. Lobko, E.N. Shamaeva.

Edebiyat

SSCB atom projesi. M.: Nauka, T.1, bölüm 1, 1998. 432 s.
SSCB atom projesi. M.: Nauka, T.1, bölüm 2, 2002. 798 s.
SSCB atom projesi. M.: Nauka, T.2, kitap 1, 1999. 719 s.
SSCB atom projesi. M.: Nauka, T.2, kitap 2, 2000. 640 s.
SSCB atom projesi. M.: Nauka, T.2, kitap 3, 2002. 896 s.
SSCB atom projesi. M.: Nauka, T.2, kitap 4, 2003. 815 s.
Yaşayan J. Döngüsel hızlandırıcıların çalışma prensipleri. M.: Yabancı Edebiyat Yayınevi, 1963. 494 s.
Hızlandırıcılar. İngilizceden çeviri ve Almanca Ed. B. N. Yablokova. M.: Gosatomizdat, 1962. 560 s.
GreenbergA.P. Yüklü parçacıkları hızlandırma yöntemleri. M.; L.: Teknik ve Teorik Literatür Devlet Yayınevi, 1950. 384 s.
Mikhail Grigorievich Meshcheryakov: Doğumunun 90. yıldönümünde. Dubna: JINR, 2000. 371 s.
Golovin I.N. IV. Kurçatov. M.: Atomizdat, 1972. 112 s.
Veksler V.I.. Göreli parçacıkları hızlandırmak için yeni bir yöntem. // DAN SSCB. 1944. T. 43, Sayı 8. s. 346–348.
Veksler V.I.. Göreli parçacıkları hızlandırmak için yeni bir yöntem hakkında. // DAN SSCB. 1944. T. 44, Sayı 9. s. 393–396.
V.I.'nin anıları. Veksler. M.: Nauka, 1987. 296 s.
Vladimir Iosifovich Veksler. Dubna: JINR, 2003. 408 s.
yapay zeka Leypunsky. Seçilmiş işler. Hatıralar. Kiev: Naukova Dumka, 1990. 279 s.
Livingston MS Hızlandırıcılar. M.: Yabancı Edebiyat Yayınevi, 1956. 148 s.
Kazachkovsky O.D. Atomun hizmetinde olan fizikçi. M.: Energoatomizdat, 2002. 144 s.
Rabinoviç M.S.. Senkrofazotron teorisinin temelleri. // Fizik Enstitüsü Bildirileri. T. Kh. M .: SSCB Bilimler Akademisi yayınevi, 1958. S. 23 – 173.
Lange F.F., Spinel V.S. Hızlı parçacık ışınları üretme yöntemleri. //SSCB Bilimler Akademisi Haberleri. 1940. T.4, No.2. s. 353–365.
Veksler V. Göreli parçacıkların hızlandırılmasında yeni bir yöntem. //Fizik Dergisi. 1945. V. IX, No. 3. S.153–158.
McMillan E. Senkrotron. Önerilen bir yüksek enerji parçacık hızlandırıcısı. //Fiz. Rev. 1945. V. 68. S. 143–144.
Feinberg Evgeniy Lvovich: Hafıza prizmasından kişilik. M.: Fizmatlit, 2008. 400 s.
Rusya Federasyonu devlet bilim merkezi - Fizik ve Enerji Enstitüsü'nün 50 yıllık (1946 - 1996) tarihindeki olayların kroniği: Rusya Federasyonu Devlet Bilim Merkezi IPPE, A.I. Leypunsky, 1996. 72 s.
Rabinoviç M.S. Hatıralar. Lisede fizik öğretmenliği yapıyor. Bilimsel ve metodolojik dergi. No. 27., M .: Moskova Pedagoji Devlet Üniversitesi, 2003. 135 s.
Feinberg E. L. Dönem ve kişilik. Fizikçiler. M.: Bilim. 1999. 302 s.
Feinberg E.L. Dönem ve kişilik. Fizikçiler. 2. baskı. M.: Fizmatlit. 2003. 415 s.
Tepe R. Parçacıkların izlerini takip etmek. M.: Mir. 1966. 172 s.
JINR Arşivi. JINR Yüksek Enerji Laboratuvarı No. 12 için sipariş. 1957.
Kurchatov Enstitüsü Arşivi. SSCB Bilimler Akademisi Atom Enerjisi Enstitüsü bilimsel ve teknik konseyinin 30 Ekim 1957 tarihli toplantı tutanaklarından alıntı.
JINR Arşivi. JINR Bilim Konseyi'nin 2. oturumunun toplantısının metni. F.1, birimler saat. 35
JINR Arşivi. JINR Bilim Konseyi'nin 3. oturum toplantısının metni. F.1, birimler saat. 37
JINR Arşivi. JINR Bilim Konseyi'nin 4. oturum toplantısının metni. F.1, birimler saat. 69
Rusya Bilimler Akademisi Arşivi. (FIAN Arşivi) F.532, op.1, No. 308.
Zinovyev L.P. Uzun bir yolculuğun aşamaları. // Dubna: Bilim. Milletler Topluluğu. İlerlemek. 1997. 12 Mart. S.3.
"Pravda", 22 Nisan 1959. S.1.
Shafranova M.G. Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü: Bilgi ve biyografik dizin. Ed. 2.. M.: Fizmatlit. 2002. 288 s.
Rusya Bilimler Akademisi Arşivi. (FIAN Arşivi) F.532, op. 1, No. 200.
Kazanan nesilden. // Dubna: Bilim. Milletler Topluluğu. İlerlemek. 1982. Sayı 16. S.6.
Fiziksel ansiklopedik sözlük. M.: Sovyet Ansiklopedisi, T. 5, 1966. 576 s.
Fiziksel ansiklopedik sözlük. M.: Sovyet Ansiklopedisi, T.4, 1965. 592 s.
Dubna. İstikrar Adası: Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'nün tarihi üzerine yazılar (1956–2006) M.: Akademkniga, 2006. 643 s.
Sovyet atom projesinin tarihi. St. Petersburg: Rus Hıristiyan İnsani Yardım Enstitüsü yayınevi, sayı 2, 2002. 656 s.
Zinovieva L.L. Otomatik fazlamanın keşfinin yazarlığı sorusu üzerine // Fizik ve mekanik tarihi üzerine çalışmalar. 2008. – M.: Fizmatlit, 2009, 416 s., s. 213–233.
“Komünizm İçin,” 28 Nisan 1962. S. 3.

Bu, anlaşılması zor tanıdık bir kelime olan “senkrofazotron”dur! Bana bunun Sovyetler Birliği'ndeki sıradan insanın kulağına nasıl geldiğini hatırlatın mı? Bir film ya da popüler bir şarkı vardı, tam olarak ne olduğunu hatırlıyorum! Yoksa telaffuz edilemeyen bir kelimenin basit bir benzeri miydi?

Şimdi ne olduğunu ve nasıl yaratıldığını hatırlayalım...

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

Hızlandırıcılar yapılmadan önce yüksek enerjili parçacıkların tek kaynağı kozmik ışınlardı. Bunlar esas olarak uzaydan serbestçe gelen birkaç GeV düzeyinde enerjiye sahip protonlar ve atmosferle etkileşimlerinden kaynaklanan ikincil parçacıklardır. Ancak kozmik ışınların akışı kaotiktir ve düşük yoğunluğa sahiptir, bu nedenle zamanla laboratuvar araştırmaları için özel tesisler oluşturulmaya başlandı - kontrollü yüksek enerjili ve yüksek yoğunluklu parçacık ışınlarına sahip hızlandırıcılar.

Tüm hızlandırıcıların çalışması iyi bilinen bir gerçeğe dayanmaktadır: yüklü bir parçacık, bir elektrik alanı tarafından hızlandırılır. Bununla birlikte, iki elektrot arasında yalnızca bir kez hızlandırılarak çok yüksek enerjili parçacıklar elde etmek imkansızdır, çünkü bu, onlara çok büyük bir voltajın uygulanmasını gerektirir ki bu da teknik olarak imkansızdır. Bu nedenle yüksek enerjili parçacıklar elektrotların arasından tekrar tekrar geçirilerek elde edilir.

Bir parçacığın art arda yerleştirilmiş hızlanma boşluklarından geçtiği hızlandırıcılara doğrusal denir. Hızlandırıcıların geliştirilmesi onlarla başladı, ancak parçacık enerjisini artırma gerekliliği neredeyse gerçekçi olmayan uzun kurulum uzunluklarına yol açtı.

1929'da Amerikalı bilim adamı E. Lawrence, bir parçacığın spiral şeklinde hareket ettiği ve iki elektrot arasındaki aynı boşluğu tekrar tekrar geçtiği bir hızlandırıcının tasarımını önerdi. Parçacığın yörüngesi, yörünge düzlemine dik olarak yönlendirilen düzgün bir manyetik alan tarafından bükülür ve bükülür. Hızlandırıcıya siklotron adı verildi. 1930-1931'de Lawrence ve meslektaşları ilk siklotronu Kaliforniya Üniversitesi'nde (ABD) inşa etti. Bu buluşu nedeniyle 1939'da Nobel Ödülü'ne layık görüldü.

Bir siklotronda, büyük bir elektromıknatıs tarafından düzgün bir manyetik alan yaratılır ve iki D-şekilli içi boş elektrot (dolayısıyla adları "dees") arasında bir elektrik alanı oluşturulur. Elektrotlara, parçacık her yarım dönüş yaptığında polariteyi değiştiren alternatif bir voltaj uygulanır. Bu nedenle elektrik alanı her zaman parçacıkları hızlandırır. Farklı enerjilere sahip parçacıkların farklı dönüş periyotları olsaydı bu fikir gerçekleşemezdi. Ancak, neyse ki, enerji arttıkça hız artmasına rağmen yörüngenin çapı aynı oranda arttığından dönme periyodu sabit kalır. Hızlanma için elektrik alanının sabit frekansının kullanılmasına izin veren siklotronun bu özelliğidir.

Kısa süre sonra diğer araştırma laboratuvarlarında siklotronlar oluşturulmaya başlandı.

1950'lerde senkrofazotron binası

Aslında mektubun yazıldığı dönemde ülkenin hükümet çevrelerinde atom fiziği alanındaki araştırmaların önemi konusunda açık bir yanlış anlama vardı. M.G.'nin anılarına göre. Meshcheryakov'a göre, 1938'de ülke kömür üretimini ve çelik eritmeyi artırmaya çalışırken, bazı görüşlere göre uranyum ve toryum üzerinde gereksiz araştırmalar yapan Radyum Enstitüsü'nün tasfiye edilmesi sorunu bile vardı.

Acil bir atom bombası yaratma ihtiyacı, Sovyetler Birliği'ni mikro dünyanın incelenmesine yönelik çabaları harekete geçirmeye zorladı. Moskova'daki 2 No'lu Laboratuarda (1944, 1946) birbiri ardına iki siklotron inşa edildi; Leningrad'da ablukanın kaldırılmasının ardından RIAN ve LPTI'nin siklotronları restore edildi (1946).

FIAN siklotron projesi savaştan önce onaylansa da, hızlandırılan protonların enerjisi 20 MeV'yi geçemediği için Lawrence'ın tasarımının kendini tükettiği ortaya çıktı. Einstein'ın görelilik teorisinden çıkan, bir parçacığın kütlesini ışık hızıyla orantılı hızlarda artırmanın etkisi bu enerjiden hissedilmeye başlar.

Kütledeki artışa bağlı olarak, bir parçacığın hızlanan boşluktan geçişi ile elektrik alanının karşılık gelen fazı arasındaki rezonans bozulur ve bu da frenlemeyi gerektirir.

Siklotronun yalnızca ağır parçacıkları (protonlar, iyonlar) hızlandırmak için tasarlandığına dikkat edilmelidir. Bunun nedeni, çok küçük dinlenme kütlesi nedeniyle, zaten 1-3 MeV enerjiye sahip olan elektronun ışık hızına yakın bir hıza ulaşması, bunun sonucunda kütlesinin gözle görülür şekilde artması ve parçacığın hızla rezonanstan ayrılmasıdır. .

İlk döngüsel elektron hızlandırıcı, 1940 yılında Kerst tarafından Wideroe'nin fikrine dayanarak inşa edilen betatrondu. Betatron, Faraday yasasına dayanmaktadır; buna göre, kapalı bir devreye giren manyetik akı değiştiğinde, bu devrede bir elektromotor kuvvet ortaya çıkar. Bir betatronda, kapalı bir döngü, giderek artan bir manyetik alanda, sabit yarıçaplı bir vakum odasında dairesel bir yörüngede hareket eden bir parçacık akışıdır. Yörünge içindeki manyetik akı arttığında, teğetsel bileşeni elektronları hızlandıran bir elektromotor kuvvet ortaya çıkar. Bir siklotron gibi bir betatronda da çok yüksek enerjili parçacıkların üretilmesinde bir sınırlama vardır. Bunun nedeni, elektrodinamik yasalarına göre dairesel yörüngelerde hareket eden elektronların, göreceli 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 başlarında hem protonlardan hem de elektronlardan daha yüksek enerji elde etme olanakları tükenmişti. Mikro dünyanın daha fazla araştırılması için hızlandırılmış parçacıkların enerjisinin arttırılması gerekliydi, bu nedenle yeni hızlandırma yöntemleri bulma görevi acil hale geldi.

Şubat 1944'te V.I. Wexler, siklotron ve betatronun enerji bariyerinin nasıl aşılacağına dair devrim niteliğinde bir fikir ortaya attı. O kadar basitti ki neden daha önce gelmedikleri tuhaf görünüyordu. Buradaki fikir, rezonans hızlanma sırasında parçacıkların dönme frekansları ile hızlanan alanın sürekli olarak çakışması, başka bir deyişle senkronize olması gerektiğiydi. Bir siklotrondaki ağır göreceli parçacıkları hızlandırırken, senkronizasyon için, hızlanan elektrik alanının frekansının belirli bir yasaya göre değiştirilmesi önerildi (daha sonra böyle bir hızlandırıcıya senkrosiklotron adı verildi).

Göreli elektronları hızlandırmak için daha sonra sinkrotron 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 alanla sağlanır.

Pratik amaçlar için, önerilen hızlanma işlemlerinin kararlı olduğunu teorik olarak doğrulamak gerekiyordu, yani rezonanstan küçük sapmalarla parçacıkların aşamalanması otomatik olarak gerçekleşecekti. Siklotron ekibinin teorik fizikçisi E.L. Feinberg, Wexler'in dikkatini buna çekti ve kendisi de süreçlerin kararlılığını kesinlikle matematiksel olarak kanıtladı. Wexler'in fikrinin "otomatik fazlama ilkesi" olarak adlandırılmasının nedeni budur.

Ortaya çıkan çözümü tartışmak için FIAN, Wexler'in bir giriş raporu sunduğu ve Feinberg'in sürdürülebilirlik üzerine bir rapor sunduğu bir seminer düzenledi. Çalışma onaylandı ve aynı 1944'te "SSCB Bilimler Akademisi Raporları" dergisi, yeni hızlanma yöntemlerini tartışan iki makale yayınladı (ilk makale, daha sonra mikrotron olarak adlandırılan çoklu frekanslara dayalı bir hızlandırıcıyla ilgiliydi). Yazarlarının adı yalnızca Wexler olarak geçiyordu ve Feinberg'in adı hiç geçmiyordu. Çok geçmeden Feinberg'in otomatik fazlama ilkesinin keşfindeki rolü haksız yere tamamen unutulmaya mahkum edildi.

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

Yeni prensibe dayanan hızlandırıcılarda "kaldıraç kuralının" açıkça ortaya çıktığına dikkat edilmelidir - enerjideki bir kazanç, hızlanmalarının döngüsel doğasıyla ilişkili olarak hızlandırılmış parçacık ışınının yoğunluğunda bir kayba yol açtı. siklotronlar ve betatronlardaki yumuşak ivmenin aksine. Bu hoş olmayan noktaya, Fizik ve Matematik Bilimleri Bölümü'nün 20 Şubat 1945'teki oturumunda hemen dikkat çekildi, ancak aynı zamanda herkes oybirliğiyle bu durumun hiçbir durumda projenin uygulanmasına müdahale etmemesi gerektiği sonucuna vardı. Bu arada, yoğunluk mücadelesi daha sonra sürekli olarak "hızlandırıcıları" rahatsız etti.

Aynı oturumda, SSCB Bilimler Akademisi Başkanı S.I. Vavilov, Wexler tarafından önerilen iki tip hızlandırıcının derhal inşa edilmesine karar verildi. 19 Şubat 1946'da SSCB Halk Komiserleri Konseyi'ne bağlı Özel Komite, ilgili komisyona kapasiteyi, üretim zamanını ve inşaat yerini belirterek projelerini geliştirme talimatı verdi. (FIAN'da siklotronun yaratılmasından vazgeçildi.)

Sonuç olarak, 13 Ağustos 1946'da, SSCB Bakanlar Kurulu Başkanı I.V. tarafından imzalanan iki SSCB Bakanlar Kurulu kararı eşzamanlı olarak yayınlandı. Stalin ve SSCB Bakanlar Kurulu işlerinin yöneticisi Ya.E. Chadaev, 250 MeV döteron enerjisine sahip bir senkrosiklotron ve 1 GeV enerjiye sahip bir senkrotron yaratmayı önerdi. Hızlandırıcıların enerjisi öncelikle ABD ile SSCB arasındaki siyasi çatışma tarafından belirleniyordu. ABD'de halihazırda yaklaşık 190 MeV döteron enerjisine sahip bir senkrosiklotron yaratılmış ve 250-300 MeV enerjiye sahip bir senkrotron yapımına başlanmıştır. Yerli hızlandırıcıların enerjide Amerika'daki hızlandırıcıları aşması gerekiyordu.

Atom bombası oluşturma projesi kapsamında hızlandırıcıların yapımı gerçekleştirildiğinden, her iki karar da “Çok Gizli (özel klasör)” damgasıyla yayınlandı. Onların yardımıyla, bomba hesaplamaları için gerekli olan ve o zamanlar yalnızca çok sayıda yaklaşık model kullanılarak yürütülen doğru bir nükleer kuvvet teorisi elde etmeyi umuyorlardı. Doğru, her şeyin başlangıçta düşünüldüğü kadar basit olmadığı ortaya çıktı ve böyle bir teorinin bugüne kadar yaratılmadığını da belirtmek gerekir.

Kararlar, hızlandırıcıların inşaat alanlarını belirledi: sinkrotron - Moskova'da, Kaluzhskoe Otoyolu üzerinde (şimdi Leninsky Prospekt), Lebedev Fizik Enstitüsü topraklarında; sinkrosiklotron - Moskova'nın 125 kilometre kuzeyinde (o zamanlar Kalinin bölgesi) Ivankovskaya hidroelektrik istasyonu bölgesinde. Başlangıçta, her iki hızlandırıcının oluşturulması FIAN'a emanet edildi. V.I. senkrotron çalışmasının başına atandı. Veksler ve senkrosiklotron için - D.V. Skobeltsyn.

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

Altı ay sonra nükleer projenin başkanı I.V. Fianov senkrosiklotron üzerindeki çalışmanın ilerlemesinden memnun olmayan Kurchatov, bu konuyu 2 No'lu Laboratuvarına aktardı. Konunun yeni lideri olarak M.G.'yi atadı. Meshcheryakov, Leningrad Radyum Enstitüsü'ndeki işten serbest bırakıldı. Meshcheryakov'un liderliğinde, 2 No'lu Laboratuvar, otofaz ilkesinin doğruluğunu deneysel olarak doğrulayan bir senkrosiklotron modeli oluşturdu. 1947'de Kalinin bölgesinde hızlandırıcının inşasına başlandı.

14 Aralık 1949'da M.G. Meshcheryakov senkrosiklotronu planlandığı gibi başarıyla fırlatıldı ve 1946'da Berkeley'de (ABD) oluşturulan benzer bir hızlandırıcının enerjisini aşarak Sovyetler Birliği'nde bu türden ilk hızlandırıcı oldu. 1953'e kadar rekor olarak kaldı.

Ukrayna Bilimler Akademisi Akademisyeni A.I. Leypunsky (1907–1972), otomatik fazlama ilkesine dayanarak, daha sonra senkrofazotron olarak adlandırılan bir hızlandırıcının tasarımını önerdi (fotoğraf: “Bilim ve Yaşam”)
Bir dizi nedenden ötürü bir senkrotronun yaratılması mümkün olmadı. İlk olarak, öngörülemeyen zorluklar nedeniyle, daha düşük enerjilerde (30 ve 250 MeV) iki sinkrotron inşa etmek gerekliydi. Lebedev Fizik Enstitüsü topraklarında bulunuyorlardı ve Moskova dışında 1 GeV'lik bir sinkrotron inşa etmeye karar verdiler. Haziran 1948'de, Kalinin bölgesinde halihazırda yapım aşamasında olan senkrosiklotrondan birkaç kilometre uzakta bir yer tahsis edildi, ancak Ukrayna Bilimler Akademisi Akademisyeni Alexander Ilyich Leypunsky tarafından önerilen hızlandırıcı tercih edildiği için hiçbir zaman orada da inşa edilmedi. Aşağıdaki gibi oldu.

1946'da A.I. Leypunsky, otomatik fazlama ilkesine dayanarak, senkrotronun ve senkrosiklotronun özelliklerini birleştiren bir hızlandırıcı yaratma olasılığı fikrini ortaya attı. Daha sonra Wexler bu tür hızlandırıcılara senkrofazotron adını verdi. Senkrosiklotron'un başlangıçta fazotron olarak adlandırıldığını ve bir senkrotron ile kombinasyon halinde bir senkrofazotron elde edildiğini düşünürsek isim netleşir. İçinde, kontrol manyetik alanındaki değişikliklerin bir sonucu olarak, parçacıklar, bir senkrotronda olduğu gibi bir halka içinde hareket eder ve hızlanma, bir senkrosiklotronda olduğu gibi, frekansı zamanla değişen yüksek frekanslı bir elektrik alanı üretir. Bu, hızlandırılmış protonların enerjisinin senkrosiklotron ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde arttırılmasını mümkün kıldı. Bir senkrofazotronda, protonlar doğrusal bir hızlandırıcıda (bir enjektör) önceden hızlandırılır. Ana odaya giren parçacıklar, manyetik alanın etkisi altında içinde dolaşmaya başlar. Bu moda betatron denir. Daha sonra, taban tabana zıt iki düz boşluğa yerleştirilen elektrotlar üzerinde yüksek frekanslı hızlandırıcı voltaj açılır.

Otomatik fazlama prensibine dayanan üç tip hızlandırıcı arasında senkrofazotron teknik olarak en karmaşık olanıdır ve çoğu kişi onun yaratılma olasılığından şüphe duymuştur. Ancak her şeyin yoluna gireceğinden emin olan Leypunsky, fikrini cesurca uygulamaya koyuldu.

1947'de Obninskoye istasyonunun (şimdiki 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, bakanların yanı sıra A.L.'nin de katıldığı hızlandırıcılar üzerine kapalı bir konferans düzenlendi. O zamanlar radyo mühendisliğinde zaten tanınmış bir uzman olan Mints ve Leningrad Elektrosila ve transformatör fabrikalarının baş mühendisleri. Hepsi Leypunsky'nin önerdiği hızlandırıcının yapılabileceğini belirtti. İlk teorik sonuçların teşvik edilmesi ve önde gelen fabrikalardan mühendislerin desteği, 1,3-1,5 GeV proton enerjisine sahip büyük bir hızlandırıcı için özel bir teknik proje üzerinde çalışmaya başlamayı ve Leipunsky'nin fikrinin doğruluğunu doğrulayan deneysel çalışmalara başlamayı mümkün kıldı. Aralık 1948'de hızlandırıcının teknik tasarımı hazırdı ve Mart 1949'da Leypunsky'nin 10 GeV senkrofazotronun ön tasarımını sunması gerekiyordu.

Ve aniden 1949'da, çalışmaların ortasında, hükümet senkrofazotron üzerindeki çalışmayı Lebedev Fizik Enstitüsü'ne devretmeye karar verdi. Ne için? Neden? Sonuçta FIAN halihazırda 1 GeV'lik bir sinkrotron yaratıyor! Evet, gerçek şu ki, her iki proje de (1.5 GeV sinkrotron ve 1 GeV sinkrotron) çok pahalıydı ve fizibiliteleri konusunda soru ortaya çıktı. Bu sorun nihayet ülkenin önde gelen fizikçilerinin bir araya geldiği FIAN'daki özel toplantılardan birinde çözüldü. Elektron ivmesine fazla ilgi olmaması nedeniyle 1 GeV'lik bir senkrotron inşa etmenin gereksiz olduğunu düşündüler. Bu pozisyonun ana rakibi M.A. Markov. Ana argümanı, halihazırda iyi çalışılmış olan elektromanyetik etkileşimi kullanarak hem protonları hem de nükleer kuvvetleri incelemenin çok daha etkili olduğuydu. Ancak kendi bakış açısını savunamadı ve olumlu kararın Leipunsky'nin projesi lehine olduğu ortaya çıktı.

Dubna'daki 10 GeV senkrofazotron böyle görünüyor

Wexler'in en büyük hızlandırıcıyı inşa etme hayali çöküyordu. Mevcut duruma katlanmak istemeyen S.I.'nin desteğiyle. Vavilova ve D.V. Skobeltsyna, 1.5 GeV senkrofazotronun yapımından vazgeçmeyi ve daha önce yapay zekaya emanet edilen 10 GeV'lik bir hızlandırıcı tasarlamaya başlamayı önerdi. Leypunsky. Hükümet bu teklifi kabul etti, çünkü Nisan 1948'de Kaliforniya Üniversitesi'nde 6-7 GeV senkrofazotron projesi öğrenildi ve en azından bir süreliğine Amerika Birleşik Devletleri'nin önünde olmak istediler.

2 Mayıs 1949'da, SSCB Bakanlar Kurulu tarafından, daha önce senkrotron için tahsis edilen bölgede 7-10 GeV enerjiye sahip bir senkrofazotron oluşturulmasına ilişkin bir kararname çıkarıldı. Konu Lebedev Fizik Enstitüsü'ne devredildi ve V.I. bilimsel ve teknik direktör olarak atandı. Wexler, Leypunsky oldukça iyi durumda olmasına rağmen.

Bu, öncelikle Wexler'in otomatik fazlama ilkesinin yazarı olarak görülmesi ve çağdaşların hatıralarına göre L.P.'nin ona karşı çok olumlu olmasıyla açıklanabilir. Beria. İkincisi, S.I. Vavilov o zamanlar sadece FIAN'ın yöneticisi değil, aynı zamanda SSCB Bilimler Akademisi'nin de başkanıydı. Leypunsky'ye Wexler'in yardımcısı olması teklif edildi, ancak o reddetti ve gelecekte senkrofazotronun yaratılmasına katılmadı. Milletvekili Leypunsky O.D.'ye göre. Kazachkovsky, "İki ayının bir inde anlaşamayacağı açıktı." Daha sonra A.I. Leypunsky ve O.D. Kazachkovsky reaktörler konusunda önde gelen uzman oldu ve 1960 yılında Lenin Ödülü'ne layık görüldü.

Kararda, hızlandırıcının geliştirilmesinde yer alan Lebedev Fizik Laboratuvarı “B” çalışanlarının ilgili ekipmanın devredilmesiyle birlikte çalışmaya devredilmesine ilişkin bir madde yer aldı. Ve iletilecek bir şey vardı: “B” Laboratuvarı'ndaki hızlandırıcı üzerindeki çalışma o zamana kadar bir model ve ana kararların gerekçelendirilmesi aşamasına getirilmişti.

Leypunsky ile çalışmak kolay ve ilginç olduğundan, herkes FIAN'a transfer konusunda hevesli değildi: o sadece mükemmel bir bilimsel danışman değil, aynı zamanda harika bir insandı. Ancak transferi reddetmek neredeyse imkansızdı: O zor zamanda, reddedilme, yargılama ve kamplarla tehdit ediliyordu.

“B” Laboratuvarından transfer edilen grupta mühendis Leonid Petrovich Zinoviev de vardı. Hızlandırıcı grubunun diğer üyeleri gibi o da Leypunsky'nin laboratuvarında ilk olarak gelecekteki hızlandırıcının modeli için gerekli olan bireysel bileşenlerin, özellikle de enjektöre güç sağlamak için iyon kaynağı ve yüksek voltajlı darbe devrelerinin geliştirilmesi üzerinde çalıştı. Leypunsky, yetkin ve yaratıcı mühendise hemen dikkat çekti. Talimatları üzerine Zinoviev, proton hızlanmasının tüm sürecinin simüle edilebileceği bir pilot kurulumun oluşturulmasına katılan ilk kişi oldu. O zaman hiç kimse, senkrofazotron fikrini hayata geçiren öncülerden biri haline gelen Zinoviev'in, yaratılışının ve gelişiminin tüm aşamalarından geçecek tek kişi olacağını hayal edemezdi. Ve o sadece geçmekle kalmayacak, aynı zamanda onlara liderlik edecek.

“B” Laboratuvarında elde edilen teorik ve deneysel sonuçlar, Lebedev Fizik Enstitüsünde 10 GeV senkrofazotron tasarlanırken kullanıldı. Ancak hızlandırıcı enerjisinin bu değere yükseltilmesi önemli değişiklikler gerektirdi. Yaratılışının zorlukları, o zamanlar dünya çapında bu kadar büyük tesislerin inşası konusunda hiçbir deneyimin bulunmaması nedeniyle büyük ölçüde ağırlaştı.

Teorisyenlerin rehberliğinde M.S. Rabinovich ve A.A. FIAN'dan Kolomensky, teknik projenin fiziksel olarak doğrulanmasını sağladı. Senkrofazotronun ana bileşenleri, Bilimler Akademisi Moskova Radyoteknik Enstitüsü ve Leningrad Araştırma Enstitüsü tarafından yöneticileri A.L.'nin önderliğinde geliştirildi. Mints ve E.G. Sivrisinek.

Fianov modeli hiç de küçük değildi; 4 metre çapındaki mıknatısı 290 ton ağırlığındaydı. Daha sonra Zinoviev, modeli ilk hesaplamalara göre birleştirip başlatmaya çalıştıklarında ilk başta hiçbir şeyin işe yaramadığını hatırladı. Model piyasaya sürülmeden önce pek çok öngörülemeyen teknik zorluğun aşılması gerekiyordu. Bu 1953'te gerçekleştiğinde Wexler şunları söyledi: “İşte bu! Ivankovsky'nin senkrofazotronu işe yarayacak!" Kalinin bölgesinde 1951 yılında yapımına başlanan büyük bir 10 GeV senkrofazotrondan bahsediyorduk. İnşaat TDS-533 (İnşaat Teknik Müdürlüğü 533) kod adlı kuruluş tarafından gerçekleştirilmiştir.

Modelin piyasaya sürülmesinden kısa bir süre önce, bir Amerikan dergisinde beklenmedik bir şekilde, hızlandırıcı manyetik sisteminin sert odaklanma adı verilen yeni bir tasarımı hakkında bir mesaj ortaya çıktı. Zıt yönlü manyetik alan gradyanlarına sahip bir dizi alternatif bölüm şeklinde gerçekleştirilir. Bu, hızlandırılmış parçacıkların salınımlarının genliğini önemli ölçüde azaltır ve bu da vakum odasının kesitinin önemli ölçüde azaltılmasını mümkün kılar. Sonuç olarak mıknatısın yapımında kullanılan demirden büyük miktarda tasarruf sağlanır. Örneğin, Cenevre'deki sert odaklanmaya dayalı 30 GeV hızlandırıcı, Dubna senkrofazotronundan üç kat daha fazla enerjiye ve üç kat daha fazla çevreye sahiptir ve mıknatısı on kat daha hafiftir.

Zinoviev, Amerikalıların keşfini hemen takdir etti ve Dubna senkrofazotronunun yeniden tasarlanmasını önerdi. Ancak bunun için zamandan fedakarlık edilmesi gerekir. Wexler o zaman şunu söyledi: "Hayır, en azından bir günlüğüne ama Amerikalıların önünde olmalıyız." Muhtemelen, Soğuk Savaş koşullarında haklıydı: "ırmağın ortasında at değiştirilmez." Ve daha önce geliştirilen projeye göre büyük hızlandırıcıyı inşa etmeye devam ettiler. 1953 yılında, yapım aşamasında olan senkrofazotron temelinde, SSCB Bilimler Akademisi Elektrofizik Laboratuvarı (EFLAN) oluşturuldu. V.I. direktör olarak atandı. Wexler.

Model, 10 GeV hızlandırıcıyla ilgili bir dizi sorunun çözülmesine yardımcı oldu, ancak birçok düğümün tasarımı, boyut farkı nedeniyle önemli değişikliklere uğradı. Senkrofazotron elektromıknatısın ortalama çapı 60 metre ve ağırlığı 36 bin tondu (parametrelerine göre hala Guinness Rekorlar Kitabı'nda kalıyor). Ekibin başarıyla çözdüğü bir dizi yeni karmaşık mühendislik problemi ortaya çıktı.

Sonunda hızlandırıcının kapsamlı lansmanı için her şey hazırdı. Wexler'in emriyle L.P. Zinovyev. Aralık 1956'nın sonunda çalışmalar başladı, durum gergindi ve Vladimir Iosifovich ne kendisini ne de çalışanlarını esirgemedi. Genellikle geceyi tesisin devasa kontrol odasındaki karyolalarda geçirirdik. A.A.'nın anılarına göre. Kolomensky'ye göre Wexler o dönemde tükenmez enerjisinin çoğunu dış kuruluşlardan "zorla" yardım almaya ve büyük ölçüde Zinoviev'den gelen mantıklı önerileri uygulamaya harcadı. Wexler, dev hızlandırıcının fırlatılmasında belirleyici rol oynayan deneysel sezgisine çok değer veriyordu.

Çok uzun bir süre betatron modunu alamadılar, bu olmadan fırlatma imkansızdı. Ve çok önemli bir anda senkrofazotrona hayat vermek için ne yapılması gerektiğini anlayan kişi de Zinoviev'di. İki haftadır hazırlanan deneyin sonunda başarı ile taçlanması herkesi sevindirdi. Pravda gazetesinin 11 Nisan 1957'de tüm dünyaya bildirdiği gibi (V.I. Veksler'in makalesi) 15 Mart 1957'de Dubna senkrofazotron çalışmaya başladı. Bu haberin ancak hızlandırıcının enerjisinin, fırlatma gününden itibaren kademeli olarak yükseltilen enerjisinin, Berkeley'deki o zamanın önde gelen Amerikan senkrofazotronunun 6,3 GeV enerjisini aştığında ortaya çıkması ilginçtir. “8,3 milyar elektron volt var!” - gazete, Sovyetler Birliği'nde bir rekor hızlandırıcının yaratıldığını duyurarak bildirdi. Wexler'in değerli rüyası gerçek oldu!

16 Nisan'da proton enerjisi 10 GeV'lik tasarım değerine ulaştı, ancak hızlandırıcı yalnızca birkaç ay sonra devreye alındı, çünkü hâlâ çözülmemiş birkaç teknik sorun vardı. Ama yine de asıl mesele arkamızdaydı; senkrofazotron çalışmaya başladı.

Wexler bunu Mayıs 1957'de Ortak Enstitü Akademik Konseyi'nin ikinci oturumunda bildirdi. Aynı zamanda enstitünün 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, programa göre üç ay içinde fırlatıldı. Dubna'ya dünya çapındaki ilk şöhretini getiren senkrofazotronun lansmanıydı.

Enstitünün bilimsel konseyinin üçüncü oturumunda Bilimler Akademisi Sorumlu Üyesi V.P. Dzhelepov, "Zinoviev her bakımdan girişimin ruhuydu ve bu konuya, yani makinenin kurulumu sırasında yaratıcı çabaya muazzam miktarda enerji ve çabayla katkıda bulundu." Bir D.I. Blokhintsev şunu ekledi: "Zinovyev aslında karmaşık uyum sağlamanın muazzam emeğini taşıyordu."

Senkrofazotron'un yaratılmasına binlerce insan katıldı, ancak Leonid Petrovich Zinoviev bunda özel bir rol oynadı. Veksler şunları yazdı: “Senkrofazotronun fırlatılmasının başarısı ve üzerinde geniş bir yelpazede fiziksel çalışma başlatma olasılığı, büyük ölçüde L.P.'nin bu çalışmalara katılımıyla ilişkilidir. Zinovyev."

Zinoviev, hızlandırıcının lansmanından sonra FIAN'a dönmeyi planladı. Ancak Wexler, senkrofazotronun yönetimini başka kimseye emanet edemeyeceğine inandığı için ona kalması için yalvardı. Zinoviev otuz yılı aşkın bir süre hızlandırıcının çalışmasını kabul etti ve denetledi. Onun liderliği ve doğrudan katılımı altında hızlandırıcı sürekli olarak geliştirildi. Zinoviev senkrofazotronu sevdi ve bu demir devin nefesini çok ince bir şekilde hissetti. Ona göre gaz pedalının dokunmadığı, ne işe yaradığını bilmediği en ufak bir parçası bile kalmamıştı.

Ekim 1957'de, bizzat Igor Vasilyevich'in başkanlığını yaptığı Kurchatov Enstitüsü bilim konseyinin genişletilmiş toplantısında, senkrofazotronun yaratılmasına katılan çeşitli kuruluşlardan on yedi kişi, o tarihte Sovyetler Birliği'ndeki en prestijli Lenin Ödülü'ne aday gösterildi. zaman. Ancak şartlara göre ödül alanların sayısı on iki kişiyi geçemezdi. Nisan 1959'da ödül, JINR Yüksek Enerji Laboratuvarı yöneticisi V.I.'ye verildi. Veksler, aynı laboratuvarın bölüm başkanı L.P. Zinoviev, SSCB Bakanlar Kurulu Atom Enerjisi Kullanımı Ana Müdürlüğü Başkan Yardımcısı D.V. Efremov, Leningrad Araştırma Enstitüsü müdürü E.G. Komar ve işbirlikçileri N.A. Monoszon, A.M. Stolov, SSCB Bilimler Akademisi Moskova Radyo Mühendisliği Enstitüsü müdürü A.L. Darphaneler, aynı enstitünün çalışanları F.A. Vodopyanov, S.M. Rubchinsky, FIAN çalışanları A.A. Kolomensky, V.A. Petukhov, M.S. Rabinoviç. Veksler ve Zinoviev, Dubna'nın fahri vatandaşları oldular.

Senkrofazotron kırk beş yıl boyunca hizmette kaldı. Bu süre zarfında üzerinde birçok keşif yapıldı. 1960 yılında senkrofazotron modeli, Lebedev Fizik Enstitüsü'nde halen çalışan bir elektron hızlandırıcıya dönüştürüldü.

kaynaklar

Edebiyat:
Kolomensky A. A., Lebedev A. N. Döngüsel hızlandırıcıların teorisi. - M., 1962.
Komar E. G. Yüklü parçacıkların hızlandırıcıları. - M., 1964.
Livingood J. Döngüsel hızlandırıcıların çalışma prensipleri - M., 1963.
Oganesyan Yu.Siklotron nasıl yaratıldı / Bilim ve Yaşam, 1980 Sayı 4, s. 73.
Hill R. Parçacıkların izlerini takip etmek - M., 1963.

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

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

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

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

http://www.larisa-zinovyeva.com

Size diğer bazı ayarları da hatırlatacağım: örneğin, neye benzediğini. Ne olduğunu da hatırla. Ya da belki bilmiyorsunuzdur? ya da nedir bu Yazının orjinali sitede InfoGlaz.rf Bu kopyanın alındığı makalenin bağlantısı -

Tele2 hakkında yardım, tarifeler, sorular