книги из ГПНТБ / Остроумов Г.Н. Приручение Солнца [очерки]

таются из одной точки. И все они, сменяя одна другую, тают, оседая на дно ящика.

Около прибора нет никаких искусственных источни­ ков радиоактивных излучений. Следы, видимые под стек­ лом, рождены частицами, составляющими природный фон радиоактивности, который незримо, неощутимо окру­ жает человека всю его жизнь. Часть этого фона порож­ дается лучами, примчавшимися из глубин космоса, другая — радиоактивностью горных пород и, наконец, третья — самими живыми существами, в том числе и че-' ловеком, в костях которых концентрируется радиоактив­ ный кальций.

За полтора миллиарда лет, которые насчитывает исто­ рия жизни на Земле, этот фон стал привычен живому организму. Но там, где человек своими атомными установками поднял уровень этого фона, нужна осторожность, чтобы творение не повернулось против творца.

Выставка наглядно показала, систему мер защиты здоровья людей, работающих с радиоактивными веще­ ствами. Была показана специальная одежда, которая полностью изолирует человека от среды, где находится ядовитая радиоактивная пыль. Шаровой шлем этого ко­ стюма, отлитый из органического стекла, под который подается воздух, заставляет вспомнить о космических путешественниках из фантастических романов. Посети­ тели выставки подолгу рассматривали приборы-манипу­ ляторы, позволяющие человеку, защищенному от опас­ ных излучений толстой прозрачной стеной из стекла и воды, легко и уверенно обращаться с химическими соеди­ нениями радиоактивных веществ...

Выставка убеждала в том, что наука нашла средства защитить людей, приблизившихся к могучему и в то же время грозному светилу — атомной энергии. Человече­ ству не будет грозить судьба Икара — героя древнегре­

62

ЯДЕРНАЯ АРТИЛЛЕРИЯ

П еред тем как отправиться в гости к физикам, штурмующим сегодня тайны атомного ядра, разгадываю­ щим природу частиц, составляющих его, я вновь про­ смотрел книгу об атоме. Листая ее страницы, я словно поднимался по ступеням лестницы, ведущей из глубины

времен.

Вот мысленный взор рисует древнегреческих филосо­ фов, рассуждающих о мельчайших, невидимых частич­ ках, образующих тела,— об атомах.

Встает перед глазами маленькая лаборатория Ломо­ носова, где опытами была укреплена догадка об атомном строении вещества.

Вот я вижу Беккереля, рассматривающего фотопла­ стинку, потемневшую под воздействием частиц, вырвав­ шихся из атомного ядра. Вот, наконец, скромный прибор Резерфорда, позволивший человеку впервые расщепить ядро атома.

За какой-нибудь час чтения крошечный шарик,' каким еще в начале века представлялся ученым атом, превра­ щается в сложное тело, подобное Солнечной системе, с электронными оболочками на поверхности, с шариком-

64

ядром в центре. Перевернуто еще несколько страниц, и ядро предстает слепленным, подобно комочку икры, из частиц — протонов и нейтронов. И вот последняя стра­ ница. Ядро рисуется уже не 'простым комком или каплей. Оказывается, частицы занимают всего пятидесятую часть его объема. Угадывается какой-то порядок внутри ядра. Но каков он? Книжка не дает ответа.

Иснова мысль пробегает этапы познания атома и его ядра. Как много оно уже принесло нам! Проникновение

втайны ядра, открытие некоторых его свойств уже дало человечеству могучий.источник энергии, который на на­ ших глазах преображает технику, умножает мощь че­ ловека— покорителя природы. Великие плоды! И тем горячее желание узнать о том, что не вошло еще в книж­ ки, чем живет сегодня авангард физиков.

Ивот я в Объединенном институте ядерных проблем,

вкабинете заместителя директора лаборатории профес­ сора Венедикта Петровича Джелвпова. Он рассказывает м.не о задачах,.решаемых здесь физиками. Формулируют­ ся они просто: изучение природы ядерных сил и элемен­ тарных частиц. Но как гигантски сложна эта работа!

Яснова вспоминаю опыты Резерфорда, обстреливав­ шего ядра атомов частицами, выбрасываемыми распа­ дающимися радиоактивными атомами. Очень скромной по сегодняшним масштабам была энергия снарядов Ре­

чить силы, оцепляющие протоны и 'нейтроны в ядре, узнать строение самих протонов и нейтронов, надо рас­ полагать частицами, имеющими энергию в сотни 'мил­ лионов электроновольт.

В природе есть частицы таких энергий —в космиче­ ских лучах. Но куда удобней располагать своей, под­ властной экспериментатору ядерной артиллерией.

Мы идем в главный корпус.

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

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

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

—Разве электромагнит включен?

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

рассказывает о его агрегатах, называет удивительные цифры.

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

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

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

грамма — такой вес имеют протоны, ускоряемые этим гигантом.

66

Как происходит их разгон?

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

Спращой знаком каждый, кто в детстве привязывал

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

Когда протоны набрали нужную скорость (а'она не

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

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

имеет обычная .десятиметровая комната.

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

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

67

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

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

нейтронов протонами, которое происходит при их соуда­ рении.

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

68

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

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

Можем ли мы сейчас видеть практические послед­ ствия этих работ?

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

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

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

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

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

разительные. Вот некоторые, из них.

СИНХРОФАЗОТРОН РАБОТАЕТ!

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

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

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

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

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