सिंक्रोफासोट्रॉन म्हणजे काय? सिंक्रोफासोट्रॉन म्हणजे काय: ऑपरेटिंग तत्त्व आणि मिळालेले परिणाम सिंक्रोफासोट्रॉनचे ऑपरेटिंग तत्त्व काय आहे

सिंक्रोफासोट्रॉनच्या बांधकामात £1 बिलियनच्या सरकारी गुंतवणुकीचा निर्णय घेण्यासाठी यूकेच्या संसद सदस्यांना फक्त 15 मिनिटे लागली. त्यानंतर, त्यांनी संसदीय बुफेमध्ये कॉफीच्या किमतीवर तासभर चर्चा केली. आणि म्हणून त्यांनी निर्णय घेतला: त्यांनी किंमत 15% कमी केली.

असे दिसते की कार्ये जटिलतेमध्ये अजिबात तुलना करता येत नाहीत आणि सर्व काही, तार्किकदृष्ट्या, अगदी उलट घडले पाहिजे. विज्ञानासाठी एक तास, कॉफीसाठी 15 मिनिटे. पण नाही! हे नंतर दिसून आले की, बहुसंख्य आदरणीय राजकारण्यांनी "सिंक्रोफासोट्रॉन" म्हणजे काय हे पूर्णपणे कल्पना नसताना, "साठी" त्वरीत त्यांचे अंतरंग दिले.

चला, प्रिय वाचकांनो, तुमच्याबरोबर ही ज्ञानाची पोकळी भरून काढूया आणि काही कॉम्रेड्सच्या वैज्ञानिक अदूरदर्शीपणासारखे होऊ नका.

सिंक्रोफासोट्रॉन म्हणजे काय?

Synchrophasotron हे वैज्ञानिक संशोधनासाठी इलेक्ट्रॉनिक इन्स्टॉलेशन आहे - प्राथमिक कणांचे (न्यूट्रॉन, प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन इ.) चक्रीय प्रवेगक. त्याचा आकार 36 हजार टनांपेक्षा जास्त वजनाच्या विशाल अंगठीचा आहे. त्याचे अति-शक्तिशाली चुंबक आणि प्रवेगक नलिका सूक्ष्म कणांना निर्देशित गतीची प्रचंड ऊर्जा प्रदान करतात. फॅसोट्रॉन रेझोनेटरच्या खोलीत, 14.5 मीटर खोलीवर, भौतिक स्तरावर खरोखर विलक्षण परिवर्तन घडतात: उदाहरणार्थ, एका लहान प्रोटॉनला 20 दशलक्ष इलेक्ट्रॉन व्होल्ट मिळतात आणि जड आयनला 5 दशलक्ष ईव्ही प्राप्त होतात. आणि सर्व शक्यतांचा हा फक्त एक माफक अंश आहे!

चक्रीय प्रवेगकांच्या अद्वितीय गुणधर्मांमुळे शास्त्रज्ञांना विश्वाची सर्वात घनिष्ठ रहस्ये जाणून घेता आली: नगण्य कणांची रचना आणि त्यांच्या शेलमध्ये होणार्‍या भौतिक आणि रासायनिक प्रक्रियांचा अभ्यास करणे; आपल्या स्वत: च्या डोळ्यांनी संश्लेषण प्रतिक्रिया पहा; आतापर्यंत अज्ञात सूक्ष्म वस्तूंचे स्वरूप शोधा.

फॅझोट्रॉनने वैज्ञानिक संशोधनाचे एक नवीन युग चिन्हांकित केले - संशोधनाचा एक प्रदेश जिथे सूक्ष्मदर्शक शक्तीहीन होता, ज्याबद्दल नाविन्यपूर्ण विज्ञान कथा लेखक देखील अत्यंत सावधगिरीने बोलतात (त्यांच्या अंतर्दृष्टीपूर्ण सर्जनशील फ्लाइटने केलेल्या शोधांचा अंदाज लावता आला नाही!).

सिंक्रोफासोट्रॉनचा इतिहास

सुरुवातीला, प्रवेगक रेषीय होते, म्हणजेच त्यांची चक्रीय रचना नव्हती. पण लवकरच भौतिकशास्त्रज्ञांना त्यांचा त्याग करावा लागला. उर्जा पातळीसाठी आवश्यकता वाढली - अधिक आवश्यक होती. परंतु रेखीय डिझाइनचा सामना करू शकला नाही: सैद्धांतिक गणना दर्शविते की या मूल्यांसाठी, ते अविश्वसनीय लांबीचे असले पाहिजे.

• 1929 मध्ये अमेरिकन ई. लॉरेन्सने या समस्येचे निराकरण करण्याचा प्रयत्न केला आणि आधुनिक फॅसोट्रॉनचा नमुना असलेल्या सायक्लोट्रॉनचा शोध लावला. चाचण्या चांगल्या होत आहेत. दहा वर्षांनंतर १९३९ मध्ये. लॉरेन्सला नोबेल पारितोषिक मिळाले.
• 1938 मध्ये यूएसएसआरमध्ये, प्रतिभावान भौतिकशास्त्रज्ञ व्हीआय वेक्सलरने प्रवेगक तयार करणे आणि सुधारित करण्याच्या मुद्द्यामध्ये सक्रियपणे गुंतण्यास सुरुवात केली. फेब्रुवारी 1944 मध्ये ऊर्जेच्या अडथळ्यावर मात कशी करायची याची क्रांतिकारी कल्पना त्याला सुचली. वेक्सलर त्याच्या पद्धतीला "ऑटोफेसिंग" म्हणतो. बरोबर एक वर्षानंतर, हेच तंत्रज्ञान पूर्णपणे स्वतंत्रपणे यूएसए मधील ई. मॅकमिलन या शास्त्रज्ञाने शोधून काढले.
• 1949 मध्ये सोव्हिएत युनियनमध्ये व्ही.आय. Veksler आणि S.I. वाव्हिलोव्ह, एक मोठ्या प्रमाणात वैज्ञानिक प्रकल्प विकसित केला जात आहे - 10 अब्ज इलेक्ट्रॉन व्होल्टच्या शक्तीसह सिंक्रोफासोट्रॉनची निर्मिती. 8 वर्षांपासून, युक्रेनमधील दुबनो शहरातील अणु संशोधन संस्थेत, सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञ, डिझाइनर आणि अभियंते यांच्या गटाने परिश्रमपूर्वक स्थापनेवर काम केले. म्हणूनच त्याला डबना सिंक्रोफासोट्रॉन असेही म्हणतात.

सिंक्रोफासोट्रॉन पहिल्या कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहाच्या अंतराळात उड्डाण करण्याच्या सहा महिने आधी मार्च 1957 मध्ये कार्यान्वित करण्यात आला.

सिंक्रोफासोट्रॉनवर कोणते संशोधन केले जात आहे?

वेचस्लरच्या रेझोनंट चक्रीय प्रवेगकाने मूलभूत भौतिकशास्त्राच्या अनेक पैलूंमध्ये आणि विशेषत: आइनस्टाईनच्या सापेक्षता सिद्धांताच्या काही वादग्रस्त आणि अल्प-अभ्यासित समस्यांमध्ये उत्कृष्ट शोधांच्या आकाशगंगेला जन्म दिला:

• परस्परसंवादादरम्यान न्यूक्लीच्या क्वार्क संरचनेचे वर्तन;
• न्यूक्लियसचा समावेश असलेल्या प्रतिक्रियांचा परिणाम म्हणून संचयी कणांची निर्मिती;
• प्रवेगक ड्युटरॉनच्या गुणधर्मांचा अभ्यास करणे;
• लक्ष्यांसह जड आयनांचा परस्परसंवाद (मायक्रोकिरकिट्सच्या प्रतिकाराची चाचणी घेणे);
• युरेनियम-238 चे पुनर्वापर.

या क्षेत्रांमध्ये मिळालेले परिणाम स्पेसशिपचे बांधकाम, अणुऊर्जा प्रकल्पांचे डिझाइन, रोबोटिक्स आणि अत्यंत परिस्थितीत काम करण्यासाठी उपकरणे विकसित करण्यासाठी यशस्वीरित्या वापरले जातात. परंतु सर्वात आश्चर्यकारक गोष्ट अशी आहे की सिंक्रोफासोट्रॉनवर केलेल्या अभ्यासांची मालिका शास्त्रज्ञांना विश्वाच्या उत्पत्तीचे महान रहस्य सोडवण्याच्या जवळ आणत आहे.

संपूर्ण जगाला माहित आहे की 1957 मध्ये यूएसएसआरने जगातील पहिला कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह प्रक्षेपित केला. तथापि, काही लोकांना माहित आहे की त्याच वर्षी सोव्हिएत युनियनने सिंक्रोफासोट्रॉनची चाचणी सुरू केली, जी जिनिव्हामधील आधुनिक लार्ज हॅड्रॉन कोलायडरचा पूर्वज आहे. लेखात सिंक्रोफासोट्रॉन म्हणजे काय आणि ते कसे कार्य करते यावर चर्चा केली जाईल.

सिंक्रोफासोट्रॉन म्हणजे काय या प्रश्नाचे उत्तर देताना, असे म्हटले पाहिजे की हे एक उच्च-तंत्रज्ञान आणि विज्ञान-केंद्रित उपकरण आहे जे सूक्ष्म जगाच्या अभ्यासासाठी होते. विशेषतः, सिंक्रोफासोट्रॉनची कल्पना खालीलप्रमाणे होती: इलेक्ट्रोमॅग्नेट्सद्वारे तयार केलेल्या शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्रांचा वापर करून, प्राथमिक कणांच्या (प्रोटॉन) बीमला उच्च वेगाने गती देणे आणि नंतर या बीमला विश्रांतीच्या लक्ष्याकडे निर्देशित करणे आवश्यक होते. . अशा टक्करातून, प्रोटॉनचे तुकडे तुकडे करावे लागतील. लक्ष्यापासून फार दूर नाही एक विशेष डिटेक्टर - एक बबल चेंबर. हा डिटेक्टर प्रोटॉन भागांनी सोडलेल्या ट्रॅकचा वापर करून त्यांच्या स्वभावाचा आणि गुणधर्मांचा अभ्यास करण्यास अनुमती देतो.

यूएसएसआर सिंक्रोफासोट्रॉन तयार करणे का आवश्यक होते? या वैज्ञानिक प्रयोगात, ज्याला "टॉप सिक्रेट" म्हणून वर्गीकृत केले गेले, सोव्हिएत शास्त्रज्ञांनी समृद्ध युरेनियमपेक्षा स्वस्त आणि अधिक कार्यक्षम उर्जेचा नवीन स्त्रोत शोधण्याचा प्रयत्न केला. आण्विक परस्परसंवादाच्या स्वरूपाचा आणि उपअणु कणांच्या जगाचा सखोल अभ्यास करण्याच्या पूर्णपणे वैज्ञानिक उद्दिष्टांचा पाठपुरावा करण्यात आला.

सिंक्रोफासोट्रॉनचे ऑपरेटिंग तत्त्व

सिंक्रोफासोट्रॉनला सामोरे जाणाऱ्या कार्यांचे वरील वर्णन अनेकांना सरावात अंमलात आणणे फारसे अवघड वाटत नाही, परंतु तसे नाही. सिंक्रोफासोट्रॉन म्हणजे काय या प्रश्नाची साधेपणा असूनही, प्रोटॉनला आवश्यक प्रचंड वेगाने वाढवण्यासाठी, शेकडो अब्जावधी व्होल्ट्सचे विद्युत व्होल्टेज आवश्यक आहेत. असा तणाव आजही निर्माण होऊ शकत नाही. म्हणून, कालांतराने प्रोटॉनमध्ये पंप केलेली ऊर्जा वितरित करण्याचा निर्णय घेण्यात आला.

सिंक्रोफासोट्रॉनच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत खालीलप्रमाणे होते: प्रोटॉनचा तुळई रिंग-आकाराच्या बोगद्यातून त्याची हालचाल सुरू करतो, या बोगद्याच्या काही ठिकाणी असे कॅपेसिटर आहेत जे प्रोटॉनचा बीम त्यांच्यामधून उडतो तेव्हा त्या क्षणी व्होल्टेज वाढतात. . अशा प्रकारे, प्रत्येक वळणावर प्रोटॉनचा थोडासा प्रवेग असतो. कण किरण सिंक्रोफासोट्रॉन बोगद्याद्वारे अनेक दशलक्ष आवर्तन केल्यानंतर, प्रोटॉन इच्छित वेगाने पोहोचतील आणि लक्ष्याच्या दिशेने निर्देशित केले जातील.

हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की प्रोटॉनच्या प्रवेग दरम्यान वापरल्या जाणार्‍या इलेक्ट्रोमॅग्नेट्सने मार्गदर्शक भूमिका बजावली, म्हणजेच त्यांनी बीमचा मार्ग निश्चित केला, परंतु त्याच्या प्रवेगमध्ये भाग घेतला नाही.

प्रयोग आयोजित करताना शास्त्रज्ञांना ज्या समस्या आल्या

सिंक्रोफासोट्रॉन म्हणजे काय आणि त्याची निर्मिती ही एक अतिशय जटिल आणि ज्ञान-गहन प्रक्रिया का आहे हे चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी, त्याच्या ऑपरेशन दरम्यान उद्भवणाऱ्या समस्यांचा विचार केला पाहिजे.

प्रथम, प्रोटॉन बीमचा वेग जितका जास्त असेल तितका जास्त वस्तुमान आइन्स्टाईनच्या प्रसिद्ध नियमानुसार होऊ लागतो. प्रकाशाच्या जवळच्या वेगाने, कणांचे वस्तुमान इतके मोठे होते की त्यांना इच्छित मार्गावर ठेवण्यासाठी, शक्तिशाली इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स असणे आवश्यक आहे. सिंक्रोफासोट्रॉनचा आकार जितका मोठा असेल तितके मोठे चुंबक स्थापित केले जाऊ शकतात.

दुसरे म्हणजे, प्रोटॉन बीमच्या वर्तुळाकार प्रवेग दरम्यान उर्जा कमी झाल्यामुळे सिंक्रोफासोट्रॉनची निर्मिती देखील गुंतागुंतीची होती आणि बीमचा वेग जितका जास्त असेल तितके हे नुकसान अधिक लक्षणीय होते. असे दिसून आले की बीमला आवश्यक अवाढव्य वेगाने गती देण्यासाठी, प्रचंड शक्ती असणे आवश्यक आहे.

काय परिणाम प्राप्त झाले?

निःसंशयपणे, सोव्हिएत सिंक्रोफासोट्रॉनच्या प्रयोगांनी तंत्रज्ञानाच्या आधुनिक क्षेत्रांच्या विकासासाठी खूप मोठे योगदान दिले. अशाप्रकारे, या प्रयोगांबद्दल धन्यवाद, यूएसएसआर शास्त्रज्ञांनी वापरलेल्या युरेनियम -238 च्या प्रक्रियेची प्रक्रिया सुधारण्यात सक्षम झाले आणि लक्ष्यासह वेगवेगळ्या अणूंच्या प्रवेगक आयनांना टक्कर देऊन काही मनोरंजक डेटा प्राप्त केला.

सिंक्रोफासोट्रॉनच्या प्रयोगांचे परिणाम आजही अणुऊर्जा प्रकल्प, अंतराळ रॉकेट आणि रोबोटिक्सच्या बांधकामात वापरले जातात. सोव्हिएत वैज्ञानिक विचारांची उपलब्धी आमच्या काळातील सर्वात शक्तिशाली सिंक्रोफासोट्रॉनच्या बांधकामात वापरली गेली, जी लार्ज हॅड्रॉन कोलायडर आहे. सोव्हिएत प्रवेगक स्वतः रशियन फेडरेशनच्या विज्ञानाची सेवा करतो, FIAN इन्स्टिट्यूट (मॉस्को) येथे स्थित आहे, जिथे तो आयन प्रवेगक म्हणून वापरला जातो.

सिंक्रोफासोट्रॉन म्हणजे काय: ऑपरेशनचे सिद्धांत आणि प्राप्त झालेले परिणाम - सर्व साइटवर प्रवास करण्याबद्दल

हा "सिंक्रोफासोट्रॉन" हा अत्यंत परिचित शब्द आहे! मला आठवण करून द्या की सोव्हिएत युनियनमधील सामान्य माणसाच्या कानात ते कसे गेले? कुठलातरी चित्रपट किंवा लोकप्रिय गाणं होतं, ते नक्की आठवतं! किंवा तो फक्त उच्चार न करता येणार्‍या शब्दाचा एनालॉग होता?

आता ते काय आहे आणि ते कसे तयार केले गेले ते लक्षात घेऊया...

1957 मध्ये, सोव्हिएत युनियनने एकाच वेळी दोन दिशेने एक क्रांतिकारी वैज्ञानिक प्रगती केली: ऑक्टोबरमध्ये पहिला कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह प्रक्षेपित केला गेला आणि काही महिन्यांपूर्वी, मार्चमध्ये, पौराणिक सिंक्रोफासोट्रॉन, मायक्रोवर्ल्डचा अभ्यास करण्यासाठी एक विशाल स्थापना, कार्य करण्यास सुरुवात केली. दुबना मध्ये. या दोन घटनांनी संपूर्ण जगाला धक्का बसला आणि “उपग्रह” आणि “सिंक्रोफासोट्रॉन” हे शब्द आपल्या जीवनात दृढपणे स्थापित झाले.

सिंक्रोफासोट्रॉन हा एक प्रकारचा चार्ज केलेला कण प्रवेगक आहे. त्यातील कण उच्च वेगाने आणि म्हणून, उच्च उर्जेपर्यंत प्रवेगक असतात. इतर अणू कणांसह त्यांच्या टक्करांच्या परिणामांवर आधारित, पदार्थाची रचना आणि गुणधर्म तपासले जातात. टक्कर होण्याची संभाव्यता प्रवेगक कण बीमच्या तीव्रतेद्वारे निर्धारित केली जाते, म्हणजे, त्यातील कणांची संख्या, म्हणून तीव्रता, उर्जेसह, प्रवेगकांचे एक महत्त्वाचे मापदंड आहे.

प्रवेगक प्रचंड आकारात पोहोचतात आणि लेखक व्लादिमीर कार्तसेव्ह यांनी त्यांना आण्विक युगाचे पिरॅमिड म्हटले हा योगायोग नाही, ज्याद्वारे वंशज आमच्या तंत्रज्ञानाच्या पातळीचा न्याय करतील.

प्रवेगक तयार होण्यापूर्वी, उच्च-ऊर्जा कणांचा एकमेव स्त्रोत वैश्विक किरण होता. हे प्रामुख्याने प्रोटॉन आहेत ज्यामध्ये अनेक GeV च्या क्रमाची उर्जा असते, मुक्तपणे अवकाशातून येत असतात आणि त्यांच्या वातावरणाशी परस्परसंवादामुळे उद्भवणारे दुय्यम कण असतात. परंतु वैश्विक किरणांचा प्रवाह गोंधळलेला आहे आणि त्याची तीव्रता कमी आहे, म्हणून कालांतराने, प्रयोगशाळेच्या संशोधनासाठी विशेष स्थापना तयार केल्या जाऊ लागल्या - उच्च-ऊर्जा आणि उच्च-तीव्रतेच्या कणांच्या नियंत्रित बीमसह प्रवेगक.

सर्व प्रवेगकांचे कार्य एका सुप्रसिद्ध वस्तुस्थितीवर आधारित आहे: चार्ज केलेला कण विद्युत क्षेत्राद्वारे प्रवेगित होतो. तथापि, दोन इलेक्ट्रोड्समध्ये फक्त एकदाच प्रवेग करून अतिशय उच्च उर्जेचे कण मिळवणे अशक्य आहे, कारण यासाठी त्यांना प्रचंड व्होल्टेज लागू करणे आवश्यक आहे, जे तांत्रिकदृष्ट्या अशक्य आहे. म्हणून, उच्च-ऊर्जेचे कण इलेक्ट्रोड्समधून वारंवार पास करून प्राप्त केले जातात.

प्रवेगक ज्यामध्ये कण क्रमाक्रमाने स्थित प्रवेगक अंतरांमधून जातो त्यांना रेखीय म्हणतात. प्रवेगकांचा विकास त्यांच्यापासून सुरू झाला, परंतु कण उर्जा वाढवण्याच्या आवश्यकतेमुळे जवळजवळ अवास्तव लांब स्थापना लांबी झाली.

1929 मध्ये, अमेरिकन शास्त्रज्ञ ई. लॉरेन्स यांनी प्रवेगक डिझाइनचा प्रस्ताव मांडला ज्यामध्ये एक कण सर्पिलमध्ये फिरतो आणि दोन इलेक्ट्रोडमधील समान अंतर वारंवार पार करतो. कणाचा मार्ग कक्षीय समतलाला लंब निर्देशित केलेल्या एकसमान चुंबकीय क्षेत्राद्वारे वाकलेला आणि वळवला जातो. प्रवेगकांना सायक्लोट्रॉन असे म्हणतात. 1930-1931 मध्ये, लॉरेन्स आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी कॅलिफोर्निया विद्यापीठात (यूएसए) पहिले सायक्लोट्रॉन तयार केले. या शोधासाठी त्यांना 1939 मध्ये नोबेल पारितोषिक देण्यात आले.

सायक्लोट्रॉनमध्ये, मोठ्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटद्वारे एकसमान चुंबकीय क्षेत्र तयार केले जाते आणि दोन डी-आकाराच्या पोकळ इलेक्ट्रोड्समध्ये विद्युत क्षेत्र तयार होते (म्हणून त्यांचे नाव, "डीस"). इलेक्ट्रोडवर एक पर्यायी व्होल्टेज लागू केला जातो, जो प्रत्येक वेळी कण अर्धा क्रांती करतो तेव्हा ध्रुवीयता बदलतो. यामुळे, विद्युत क्षेत्र नेहमी कणांना गती देते. जर वेगवेगळ्या ऊर्जा असलेल्या कणांमध्ये क्रांतीचे वेगवेगळे कालावधी असतील तर ही कल्पना प्रत्यक्षात येऊ शकत नाही. परंतु, सुदैवाने, वाढत्या ऊर्जेसह वेग वाढला तरी, क्रांतीचा कालावधी स्थिर राहतो, कारण प्रक्षेपणाचा व्यास समान प्रमाणात वाढतो. सायक्लोट्रॉनचा हा गुणधर्म प्रवेगासाठी विद्युत क्षेत्राची स्थिर वारंवारता वापरण्याची परवानगी देतो.

लवकरच, इतर संशोधन प्रयोगशाळांमध्ये सायक्लोट्रॉन तयार होऊ लागले.

1950 च्या दशकात सिंक्रोफासोट्रॉन इमारत

सोव्हिएत युनियनमध्ये एक गंभीर प्रवेगक बेस तयार करण्याची गरज मार्च 1938 मध्ये सरकारी पातळीवर जाहीर करण्यात आली. लेनिनग्राड इन्स्टिट्यूट ऑफ फिजिक्स अँड टेक्नॉलॉजी (एलपीटीआय) मधील संशोधकांच्या गटाचे नेतृत्व अकादमीशियन ए.एफ. आयोफ यूएसएसआरच्या पीपल्स कमिसर्सच्या कौन्सिलचे अध्यक्ष व्ही.एम. मोलोटोव्ह या पत्रासह ज्यामध्ये अणू केंद्रकांच्या संरचनेच्या क्षेत्रात संशोधनासाठी तांत्रिक आधार तयार करण्याचा प्रस्ताव होता. अणु न्यूक्लियसच्या संरचनेबद्दलचे प्रश्न नैसर्गिक विज्ञानाच्या मध्यवर्ती समस्यांपैकी एक बनले आणि सोव्हिएत युनियन त्यांचे निराकरण करण्यात लक्षणीय मागे पडले. तर, जर अमेरिकेकडे किमान पाच सायक्लोट्रॉन असतील तर सोव्हिएत युनियनकडे एकही नव्हते (रेडियम इन्स्टिट्यूट ऑफ द अॅकॅडमी ऑफ सायन्सेस (आरआयएएन) चे एकमेव सायक्लोट्रॉन, 1937 मध्ये लॉन्च केले गेले, डिझाइनमधील दोषांमुळे व्यावहारिकरित्या कार्य केले नाही). मोलोटोव्हला केलेल्या आवाहनात 1 जानेवारी 1939 पर्यंत एलपीटीआय सायक्लोट्रॉनचे बांधकाम पूर्ण करण्यासाठी परिस्थिती निर्माण करण्याची विनंती होती. 1937 मध्ये सुरू झालेल्या त्याच्या निर्मितीचे काम विभागीय विसंगती आणि निधी बंद झाल्यामुळे स्थगित करण्यात आले.

खरंच, हे पत्र लिहिण्याच्या वेळी देशातील सरकारी वर्तुळात अणु भौतिकशास्त्राच्या क्षेत्रातील संशोधनाच्या प्रासंगिकतेबद्दल स्पष्ट गैरसमज होता. एम.जी.च्या आठवणीनुसार. मेश्चेरियाकोव्ह, 1938 मध्ये रेडियम इन्स्टिट्यूटला लिक्विडेट करण्याचा प्रश्न देखील होता, जे काही मते, युरेनियम आणि थोरियमवर अनावश्यक संशोधनात गुंतले होते, तर देश कोळसा उत्पादन आणि पोलाद गळती वाढवण्याचा प्रयत्न करीत होता.

मोलोटोव्हला लिहिलेल्या पत्राचा परिणाम झाला आणि आधीच जून 1938 मध्ये, यूएसएसआर अकादमी ऑफ सायन्सेसचे एक कमिशन, ज्याचे अध्यक्ष पी.एल. कपित्साने, सरकारच्या विनंतीनुसार, प्रवेगक कणांच्या प्रकारावर अवलंबून, LFTI येथे 10-20 MeV सायक्लोट्रॉन तयार करणे आणि RIAN सायक्लोट्रॉन सुधारणे आवश्यक आहे यावर एक निष्कर्ष दिला.

नोव्हेंबर 1938 मध्ये, S.I. वाविलोव्हने, विज्ञान अकादमीच्या प्रेसीडियमला ​​केलेल्या आवाहनात, मॉस्कोमध्ये एलपीटीआय सायक्लोट्रॉन तयार करण्याचा आणि आयव्हीची प्रयोगशाळा एलपीटीआयकडून भौतिकशास्त्र संस्थेच्या अकादमी ऑफ सायन्सेस (एफआयएएन) मध्ये हस्तांतरित करण्याचा प्रस्ताव दिला. कुर्चाटोवा, जो त्याच्या निर्मितीमध्ये सामील होता. सेर्गेई इव्हानोविच यांना अणु केंद्रकाच्या अभ्यासासाठी मध्यवर्ती प्रयोगशाळा त्याच ठिकाणी हवी होती जिथे विज्ञान अकादमी आहे, म्हणजेच मॉस्कोमध्ये. मात्र, त्यांना एलपीटीआयमध्ये पाठिंबा देण्यात आला नाही. हा वाद 1939 च्या शेवटी संपला, जेव्हा ए.एफ. Ioffe ने एकाच वेळी तीन सायक्लोट्रॉन तयार करण्याचा प्रस्ताव दिला. 30 जुलै 1940 रोजी, यूएसएसआर अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या प्रेसीडियमच्या बैठकीत, RIAN ला या वर्षी विद्यमान सायक्लोट्रॉन, FIAN ला 15 ऑक्टोबरपर्यंत नवीन शक्तिशाली सायक्लोट्रॉनच्या बांधकामासाठी आवश्यक साहित्य तयार करण्याचे निर्देश देण्याचा निर्णय घेण्यात आला. , आणि LFTI 1941 च्या पहिल्या तिमाहीत सायक्लोट्रॉनचे बांधकाम पूर्ण करेल.

या निर्णयाच्या संदर्भात, एफआयएएनने तथाकथित सायक्लोट्रॉन टीम तयार केली, ज्यात व्लादिमीर आयोसिफोविच वेक्सलर, सर्गेई निकोलाविच व्हेर्नोव्ह, पावेल अलेक्सेविच चेरेन्कोव्ह, लिओनिड वासिलीविच ग्रोशेव्ह आणि इव्हगेनी लव्होविच फेनबर्ग यांचा समावेश होता. 26 सप्टेंबर 1940 रोजी, भौतिक आणि गणिती विज्ञान विभागाच्या ब्युरोने (OPMS) V.I. कडून माहिती ऐकली. वेक्सलरने सायक्लोट्रॉनच्या डिझाइन वैशिष्ट्यांवर, त्याची मुख्य वैशिष्ट्ये आणि बांधकाम अंदाज मंजूर केले. सायक्लोट्रॉनची रचना ड्युटरॉनला ५० MeV ऊर्जेपर्यंत वाढवण्यासाठी केली गेली होती. FIAN ने 1941 मध्ये त्याचे बांधकाम सुरू करण्याची आणि 1943 मध्ये लॉन्च करण्याची योजना आखली. युद्धामुळे योजना विस्कळीत झाल्या.

अणुबॉम्ब तयार करण्याच्या तातडीच्या गरजेने सोव्हिएत युनियनला मायक्रोवर्ल्डच्या अभ्यासासाठी प्रयत्न करण्यास भाग पाडले. मॉस्कोमधील प्रयोगशाळा क्रमांक 2 (1944, 1946) येथे एकामागून एक दोन सायक्लोट्रॉन बांधले गेले; लेनिनग्राडमध्ये, नाकेबंदी उठवल्यानंतर, RIAN आणि LPTI चे सायक्लोट्रॉन पुनर्संचयित केले गेले (1946).

FIAN सायक्लोट्रॉन प्रकल्पाला युद्धापूर्वी मान्यता मिळाली असली तरी, हे स्पष्ट झाले की लॉरेन्सची रचना स्वतःच संपली आहे, कारण प्रवेगक प्रोटॉनची ऊर्जा 20 MeV पेक्षा जास्त असू शकत नाही. या ऊर्जेतूनच प्रकाशाच्या वेगाशी सुसंगत गतीने कणाचे वस्तुमान वाढवण्याचा परिणाम जाणवू लागतो, जो आइनस्टाईनच्या सापेक्षता सिद्धांतावरून दिसून येतो.

वस्तुमानाच्या वाढीमुळे, प्रवेगक अंतर आणि विद्युत क्षेत्राच्या संबंधित टप्प्यातून कणाच्या उत्तीर्णतेमधील अनुनाद विस्कळीत होतो, ज्यामध्ये ब्रेकिंग आवश्यक असते.

हे नोंद घ्यावे की सायक्लोट्रॉन केवळ जड कण (प्रोटॉन, आयन) वेगवान करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की खूप लहान विश्रांती वस्तुमानामुळे, आधीच 1-3 MeV च्या उर्जेवर असलेले इलेक्ट्रॉन प्रकाशाच्या वेगाच्या जवळ पोहोचते, परिणामी त्याचे वस्तुमान लक्षणीय वाढते आणि कण त्वरीत अनुनाद सोडतो. .

पहिला चक्रीय इलेक्ट्रॉन प्रवेगक बीटाट्रॉन होता, जो 1940 मध्ये केर्स्टने Wideroe च्या कल्पनेवर आधारित बनवला होता. बीटाट्रॉन फॅराडेच्या नियमावर आधारित आहे, त्यानुसार, जेव्हा बंद सर्किटमध्ये प्रवेश करणारा चुंबकीय प्रवाह बदलतो, तेव्हा या सर्किटमध्ये इलेक्ट्रोमोटिव्ह बल दिसून येतो. बीटाट्रॉनमध्ये, बंद लूप म्हणजे हळूहळू वाढणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्रामध्ये स्थिर त्रिज्येच्या व्हॅक्यूम चेंबरमध्ये वर्तुळाकार कक्षेत फिरणारा कणांचा प्रवाह आहे. जेव्हा कक्षेच्या आत चुंबकीय प्रवाह वाढतो, तेव्हा एक इलेक्ट्रोमोटिव्ह बल निर्माण होतो, ज्याचा स्पर्शक घटक इलेक्ट्रॉनला गती देतो. सायक्लोट्रॉन सारख्या बीटाट्रॉनमध्ये, खूप उच्च उर्जेचे कण तयार करण्यास मर्यादा आहेत. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की, इलेक्ट्रोडायनामिक्सच्या नियमांनुसार, वर्तुळाकार कक्षेत फिरणारे इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटा उत्सर्जित करतात, जे सापेक्ष गतीने भरपूर ऊर्जा वाहून नेतात. या नुकसानाची भरपाई करण्यासाठी, मॅग्नेट कोरचा आकार लक्षणीय वाढवणे आवश्यक आहे, ज्याची व्यावहारिक मर्यादा आहे.

अशा प्रकारे, 1940 च्या दशकाच्या सुरुवातीस, प्रोटॉन आणि इलेक्ट्रॉन या दोन्हींकडून उच्च ऊर्जा मिळविण्याच्या शक्यता संपुष्टात आल्या होत्या. मायक्रोवर्ल्डच्या पुढील संशोधनासाठी, प्रवेगक कणांची ऊर्जा वाढवणे आवश्यक होते, म्हणून नवीन प्रवेग पद्धती शोधण्याचे कार्य त्वरित झाले.

फेब्रुवारी 1944 मध्ये, V.I. वेक्सलरने सायक्लोट्रॉन आणि बीटाट्रॉनच्या ऊर्जेच्या अडथळ्यावर मात कशी करायची यावर एक क्रांतिकारी कल्पना मांडली. ते इतके साधे होते की ते आधी का आले नाहीत हे विचित्र वाटले. कल्पना अशी होती की रेझोनंट प्रवेग दरम्यान, कणांच्या रोटेशन फ्रिक्वेन्सी आणि प्रवेगक क्षेत्र सतत एकसारखे असले पाहिजेत, दुसऱ्या शब्दांत, समकालिक असावे. सायक्लोट्रॉनमध्ये जड सापेक्षतावादी कणांचा वेग वाढवताना, सिंक्रोनाइझेशनसाठी एका विशिष्ट कायद्यानुसार प्रवेगक विद्युत क्षेत्राची वारंवारता बदलण्याचा प्रस्ताव होता (नंतर, अशा प्रवेगकांना सिंक्रोसायक्लोट्रॉन म्हटले गेले).

सापेक्षतावादी इलेक्ट्रॉनला गती देण्यासाठी, एक प्रवेगक प्रस्तावित करण्यात आला, ज्याला नंतर सिंक्रोट्रॉन म्हटले गेले. त्यामध्ये, स्थिर वारंवारतेच्या वैकल्पिक विद्युत क्षेत्राद्वारे प्रवेग केला जातो आणि एका विशिष्ट नियमानुसार बदलणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्राद्वारे समक्रमण सुनिश्चित केले जाते, जे कणांना स्थिर त्रिज्येच्या कक्षेत ठेवते.

व्यावहारिक हेतूंसाठी, प्रस्तावित प्रवेग प्रक्रिया स्थिर आहेत हे सैद्धांतिकदृष्ट्या सत्यापित करणे आवश्यक होते, म्हणजे, अनुनाद पासून किरकोळ विचलनासह, कणांचे फेजिंग स्वयंचलितपणे होईल. सायक्लोट्रॉन संघाचे सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञ ई.एल. फीनबर्गने याकडे वेक्सलरचे लक्ष वेधले आणि स्वतःच गणिती पद्धतीने प्रक्रियांची स्थिरता सिद्ध केली. म्हणूनच वेक्सलरच्या कल्पनेला "ऑटोफेसिंग तत्त्व" म्हटले गेले.

परिणामी समाधानावर चर्चा करण्यासाठी, FIAN ने एक परिसंवाद आयोजित केला, ज्यामध्ये वेक्सलरने प्रास्ताविक अहवाल दिला आणि फीनबर्गने टिकाऊपणावर अहवाल दिला. काम मंजूर झाले आणि त्याच 1944 मध्ये, जर्नल "रिपोर्ट्स ऑफ यूएसएसआर अकादमी ऑफ सायन्सेस" ने दोन लेख प्रकाशित केले ज्यात प्रवेग करण्याच्या नवीन पद्धतींवर चर्चा केली गेली (पहिल्या लेखात एकाधिक फ्रिक्वेन्सीवर आधारित प्रवेगक, नंतर मायक्रोट्रॉन असे म्हटले जाते). त्यांचे लेखक फक्त वेक्सलर म्हणून सूचीबद्ध होते आणि फीनबर्गचे नाव अजिबात नमूद केलेले नव्हते. लवकरच, ऑटोफेसिंग तत्त्वाच्या शोधात फीनबर्गची भूमिका अयोग्यपणे पूर्ण विस्मृतीत गेली.

एक वर्षानंतर, अमेरिकन भौतिकशास्त्रज्ञ ई. मॅकमिलन यांनी ऑटोफेसिंगचे तत्त्व स्वतंत्रपणे शोधले, परंतु वेक्सलरने प्राधान्य कायम ठेवले.

हे लक्षात घ्यावे की नवीन तत्त्वावर आधारित प्रवेगकांमध्ये, "लीव्हरेजचा नियम" स्पष्टपणे प्रकट झाला - ऊर्जा वाढल्याने प्रवेगक कणांच्या तुळईच्या तीव्रतेत तोटा झाला, जो त्यांच्या प्रवेगच्या चक्रीय स्वरूपाशी संबंधित आहे. , सायक्लोट्रॉन आणि बीटाट्रॉन्समधील गुळगुळीत प्रवेग याच्या उलट. 20 फेब्रुवारी 1945 रोजी भौतिक आणि गणिती विज्ञान विभागाच्या अधिवेशनात हा अप्रिय मुद्दा ताबडतोब निदर्शनास आणला गेला, परंतु त्याच वेळी सर्वांनी एकमताने निष्कर्ष काढला की ही परिस्थिती कोणत्याही परिस्थितीत प्रकल्पाच्या अंमलबजावणीमध्ये व्यत्यय आणू नये. जरी, तसे, तीव्रतेच्या संघर्षाने नंतर "प्रवेगक" ला सतत त्रास दिला.

त्याच सत्रात, यूएसएसआर अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या अध्यक्षांच्या प्रस्तावावर एस.आय. वाव्हिलोव्ह, वेक्सलरने प्रस्तावित केलेले दोन प्रकारचे प्रवेगक त्वरित तयार करण्याचा निर्णय घेण्यात आला. 19 फेब्रुवारी 1946 रोजी, यूएसएसआरच्या पीपल्स कमिसर्सच्या कौन्सिलच्या अंतर्गत असलेल्या विशेष समितीने संबंधित कमिशनला त्यांचे प्रकल्प विकसित करण्याचे निर्देश दिले, ज्यामध्ये क्षमता, उत्पादन वेळ आणि बांधकामाची जागा दर्शविली गेली. (FIAN येथे सायक्लोट्रॉनची निर्मिती सोडण्यात आली.)

परिणामी, 13 ऑगस्ट 1946 रोजी, यूएसएसआरच्या मंत्री परिषदेचे दोन ठराव एकाच वेळी जारी करण्यात आले, ज्यावर यूएसएसआरच्या मंत्री परिषदेच्या अध्यक्षांनी स्वाक्षरी केली. स्टॅलिन आणि यूएसएसआरच्या मंत्री परिषदेच्या कामकाजाचे व्यवस्थापक Ya.E. Chadaev, 250 MeV च्या ड्युटरॉन उर्जेसह एक सिंक्रोसायक्लोट्रॉन आणि 1 GeV उर्जेसह एक सिंक्रोट्रॉन तयार करण्यासाठी. प्रवेगकांची उर्जा प्रामुख्याने यूएसए आणि यूएसएसआर यांच्यातील राजकीय संघर्षाद्वारे निर्धारित केली गेली. यूएसए मध्ये, त्यांनी आधीच सुमारे 190 MeV च्या ड्यूटरॉन उर्जेसह एक सिंक्रोसायक्लोट्रॉन तयार केला आहे आणि 250-300 MeV उर्जेसह सिंक्रोट्रॉन तयार करण्यास सुरुवात केली आहे. घरगुती प्रवेगक उर्जेमध्ये अमेरिकन लोकांपेक्षा जास्त असावेत.

सिंक्रोसायक्लोट्रॉन नवीन घटकांच्या शोधाच्या आशेशी संबंधित होते, युरेनियमपेक्षा स्वस्त स्त्रोतांपासून अणुऊर्जा तयार करण्याचे नवीन मार्ग. सिंक्रोट्रॉनच्या सहाय्याने, त्यांचा कृत्रिमरित्या मेसॉन तयार करण्याचा हेतू होता, जे सोव्हिएत भौतिकशास्त्रज्ञांनी त्या वेळी गृहीत धरल्याप्रमाणे, अणु विखंडन करण्यास सक्षम होते.

दोन्ही ठराव "टॉप सीक्रेट (स्पेशल फोल्डर)" ​​स्टॅम्पसह जारी केले गेले होते, कारण प्रवेगकांचे बांधकाम अणुबॉम्ब तयार करण्याच्या प्रकल्पाचा एक भाग म्हणून केले गेले होते. त्यांच्या मदतीने, त्यांना बॉम्बच्या गणनेसाठी आवश्यक असलेल्या अणु शक्तींचा अचूक सिद्धांत मिळण्याची आशा होती, जी त्या वेळी केवळ अंदाजे मॉडेल्सचा एक मोठा संच वापरून केली गेली होती. खरे आहे, सर्वकाही सुरुवातीला वाटले तितके सोपे नव्हते आणि हे लक्षात घ्यावे की असा सिद्धांत आजपर्यंत तयार केलेला नाही.

ठरावांनी प्रवेगकांसाठी बांधकाम साइट्स निश्चित केल्या: सिंक्रोट्रॉन - मॉस्कोमध्ये, कालुझस्को हायवेवर (आता लेनिन्स्की प्रॉस्पेक्ट), लेबेडेव्ह फिजिकल इन्स्टिट्यूटच्या प्रदेशात; सिंक्रोसायक्लोट्रॉन - इव्हान्कोव्स्काया जलविद्युत केंद्राच्या परिसरात, मॉस्कोच्या उत्तरेस 125 किलोमीटर (त्यावेळी कालिनिन प्रदेश). सुरुवातीला, दोन्ही प्रवेगकांची निर्मिती FIAN कडे सोपवण्यात आली होती. V.I. यांना सिंक्रोट्रॉनच्या कामाचे प्रमुख म्हणून नियुक्त करण्यात आले. Veksler, आणि synchrocyclotron साठी - D.V. Skobeltsyn.

डावीकडे डॉक्टर ऑफ टेक्निकल सायन्सेस, प्रोफेसर एल.पी. झिनोव्हिएव्ह (1912-1998), उजवीकडे - यूएसएसआर अकादमी ऑफ सायन्सेसचे शिक्षणतज्ज्ञ V.I. वेक्सलर (1907-1966) सिंक्रोफासोट्रॉनच्या निर्मिती दरम्यान

सहा महिन्यांनंतर, अणुप्रकल्पाचे प्रमुख आय.व्ही. फियानोव्ह सिंक्रोसायक्लोट्रॉनवरील कामाच्या प्रगतीबद्दल असमाधानी असलेल्या कुर्चाटोव्हने हा विषय त्यांच्या प्रयोगशाळेत क्रमांक 2 मध्ये हस्तांतरित केला. त्यांनी एम.जी. यांची या विषयाचा नवीन नेता म्हणून नियुक्ती केली. मेश्चेरियाकोव्ह, लेनिनग्राड रेडियम इन्स्टिट्यूटमधील कामातून मुक्त झाले. मेश्चेरियाकोव्हच्या नेतृत्वाखाली, प्रयोगशाळा क्रमांक 2 ने सिंक्रोसायक्लोट्रॉनचे मॉडेल तयार केले, ज्याने ऑटोफेसिंग तत्त्वाच्या शुद्धतेची प्रायोगिकपणे पुष्टी केली आहे. 1947 मध्ये, कॅलिनिन प्रदेशात प्रवेगक बांधकाम सुरू झाले.

14 डिसेंबर 1949 रोजी एम.जी. मेश्चेरियाकोव्ह सिंक्रोसायक्लोट्रॉन शेड्यूलवर यशस्वीरित्या लाँच केले गेले आणि बर्कले (यूएसए) मध्ये 1946 मध्ये तयार केलेल्या समान प्रवेगकाच्या उर्जेपेक्षा सोव्हिएत युनियनमधील या प्रकारचे पहिले प्रवेगक बनले. 1953 पर्यंत तो एक विक्रम राहिला.

सुरुवातीला, सिंक्रोसायक्लोट्रॉनवर आधारित प्रयोगशाळेला गुप्ततेच्या उद्देशाने यूएसएसआर अकादमी ऑफ सायन्सेस (जीटीएल) ची हायड्रोटेक्निकल प्रयोगशाळा म्हटले जात असे आणि प्रयोगशाळा क्रमांक 2 ची शाखा होती. 1953 मध्ये, तिचे अणु समस्यांच्या स्वतंत्र संस्थेत रूपांतर झाले. यूएसएसआर अकादमी ऑफ सायन्सेस (आयएनपी), चे प्रमुख एम.जी. मेश्चेर्याकोव्ह.

युक्रेनियन अकादमी ऑफ सायन्सेसचे शिक्षणतज्ज्ञ ए.आय. लेपंस्की (1907-1972), ऑटोफेसिंगच्या तत्त्वावर आधारित, एक्सीलरेटरची रचना प्रस्तावित केली, ज्याला नंतर सिंक्रोफासोट्रॉन म्हणतात (फोटो: “विज्ञान आणि जीवन”)
सिंक्रोट्रॉनची निर्मिती अनेक कारणांमुळे शक्य झाली नाही. प्रथम, अनपेक्षित अडचणींमुळे, कमी उर्जेवर दोन सिंक्रोट्रॉन तयार करणे आवश्यक होते - 30 आणि 250 MeV. ते लेबेडेव्ह फिजिकल इन्स्टिट्यूटच्या प्रदेशावर स्थित होते आणि त्यांनी मॉस्कोच्या बाहेर 1 GeV सिंक्रोट्रॉन तयार करण्याचा निर्णय घेतला. जून 1948 मध्ये, त्याला कॅलिनिन प्रदेशात आधीच बांधकाम सुरू असलेल्या सिंक्रोसायक्लोट्रॉनपासून कित्येक किलोमीटर अंतरावर एक जागा वाटप करण्यात आली होती, परंतु ते तेथे कधीही बांधले गेले नाही, कारण युक्रेनियन अकादमी ऑफ सायन्सेसचे अ‍ॅकॅडमीशियन अलेक्झांडर इलिच लेपंस्की यांनी प्रस्तावित केलेल्या एक्सीलरेटरला प्राधान्य दिले गेले. ते खालीलप्रमाणे घडले.

1946 मध्ये, A.I. लेपंस्की, ऑटोफेसिंगच्या तत्त्वावर आधारित, सिंक्रोट्रॉन आणि सिंक्रोसायक्लोट्रॉनची वैशिष्ट्ये एकत्रित करणारे प्रवेगक तयार करण्याच्या शक्यतेची कल्पना मांडली. त्यानंतर, वेक्सलरने या प्रकारच्या प्रवेगकांना सिंक्रोफासोट्रॉन म्हटले. सिंक्रोसायक्लोट्रॉनला सुरुवातीला फॅसोट्रॉन असे म्हटले जात असे आणि सिंक्रोट्रॉनच्या संयोगाने सिंक्रोफासोट्रॉन मिळतो हे लक्षात घेतल्यास नाव स्पष्ट होते. त्यामध्ये, नियंत्रण चुंबकीय क्षेत्रामध्ये बदल झाल्यामुळे, कण सिंक्रोट्रॉनप्रमाणेच रिंगमध्ये फिरतात आणि प्रवेग उच्च-फ्रिक्वेंसी इलेक्ट्रिक फील्ड तयार करते, ज्याची वारंवारता सिंक्रोसायक्लोट्रॉनप्रमाणेच कालांतराने बदलते. यामुळे सिंक्रोसायक्लोट्रॉनच्या तुलनेत प्रवेगक प्रोटॉनची ऊर्जा लक्षणीयरीत्या वाढवणे शक्य झाले. सिंक्रोफासोट्रॉनमध्ये, रेखीय प्रवेगक - इंजेक्टरमध्ये प्रोटॉन पूर्व-प्रवेगक असतात. मुख्य चेंबरमध्ये प्रवेश केलेले कण चुंबकीय क्षेत्राच्या प्रभावाखाली त्यामध्ये फिरू लागतात. या मोडला बीटाट्रॉन म्हणतात. नंतर उच्च-फ्रिक्वेंसी प्रवेगक व्होल्टेज दोन डायमेट्रिकली विरोध असलेल्या सरळ अंतरांमध्ये ठेवलेल्या इलेक्ट्रोडवर चालू केले जाते.

ऑटोफेसिंग तत्त्वावर आधारित सर्व तीन प्रकारच्या प्रवेगकांपैकी, सिंक्रोफासोट्रॉन तांत्रिकदृष्ट्या सर्वात जटिल आहे आणि नंतर अनेकांना त्याच्या निर्मितीच्या शक्यतेवर शंका आली. परंतु लेपंस्की, सर्वकाही कार्य करेल असा विश्वास असलेल्या, धैर्याने आपली कल्पना अंमलात आणण्यासाठी तयार झाला.

1947 मध्ये, ओबनिंस्कॉय स्टेशन (आताचे ओबनिंस्क शहर) जवळील प्रयोगशाळेत "बी" मध्ये, त्यांच्या नेतृत्वाखाली एका विशेष प्रवेगक गटाने प्रवेगक विकसित करण्यास सुरुवात केली. सिंक्रोफासोट्रॉनचे पहिले सिद्धांतकार यु.ए. क्रुत्कोव्ह, ओ.डी. काझाचकोव्स्की आणि एल.एल. सब्सोविच. फेब्रुवारी 1948 मध्ये, प्रवेगकांवर एक बंद परिषद आयोजित करण्यात आली होती, ज्यामध्ये मंत्र्यांव्यतिरिक्त, ए.एल. मिंट्स, त्या वेळी रेडिओ अभियांत्रिकीतील एक प्रसिद्ध विशेषज्ञ आणि लेनिनग्राड इलेक्ट्रोसिला आणि ट्रान्सफॉर्मर प्लांटचे मुख्य अभियंते. त्या सर्वांनी सांगितले की लेपंस्कीने प्रस्तावित केलेला प्रवेगक बनवला जाऊ शकतो. प्रथम सैद्धांतिक निकालांना प्रोत्साहन देणे आणि अग्रगण्य कारखान्यांच्या अभियंत्यांच्या पाठिंब्यामुळे 1.3-1.5 GeV च्या प्रोटॉन उर्जेसह मोठ्या प्रवेगकासाठी विशिष्ट तांत्रिक प्रकल्पावर काम सुरू करणे आणि लीपंस्कीच्या कल्पनेच्या शुद्धतेची पुष्टी करणारे प्रायोगिक कार्य सुरू करणे शक्य झाले. डिसेंबर 1948 पर्यंत, एक्सीलरेटरची तांत्रिक रचना तयार झाली आणि मार्च 1949 पर्यंत, लेपंस्कीने 10 GeV सिंक्रोफासोट्रॉनची प्राथमिक रचना सादर करायची होती.

आणि अचानक 1949 मध्ये, कामाच्या दरम्यान, सरकारने सिंक्रोफासोट्रॉनवरील काम लेबेडेव्ह फिजिकल इन्स्टिट्यूटकडे हस्तांतरित करण्याचा निर्णय घेतला. कशासाठी? का? शेवटी, FIAN आधीच 1 GeV सिंक्रोट्रॉन तयार करत आहे! होय, वस्तुस्थिती अशी आहे की दोन्ही प्रकल्प, 1.5 GeV सिंक्रोट्रॉन आणि 1 GeV सिंक्रोट्रॉन, खूप महाग होते आणि त्यांच्या व्यवहार्यतेबद्दल प्रश्न निर्माण झाला. शेवटी FIAN मधील एका विशेष बैठकीमध्ये याचे निराकरण करण्यात आले, जिथे देशातील प्रमुख भौतिकशास्त्रज्ञ एकत्र आले. इलेक्ट्रॉन प्रवेगात जास्त रस नसल्यामुळे त्यांनी 1 GeV सिंक्रोट्रॉन तयार करणे अनावश्यक मानले. या पदाचा मुख्य विरोधक एम.ए. मार्कोव्ह. त्याचा मुख्य युक्तिवाद असा होता की आधीच चांगल्या प्रकारे अभ्यासलेल्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक परस्परसंवादाचा वापर करून प्रोटॉन आणि आण्विक शक्तींचा अभ्यास करणे अधिक प्रभावी आहे. तथापि, तो त्याच्या दृष्टिकोनाचे रक्षण करण्यात अयशस्वी ठरला आणि सकारात्मक निर्णय लीपंस्कीच्या प्रकल्पाच्या बाजूने निघाला.

दुबनामध्ये 10 GeV सिंक्रोफासोट्रॉन असे दिसते

सर्वात मोठा प्रवेगक बांधण्याचे वेक्सलरचे मनापासून पाहिलेले स्वप्न भंग पावले. सध्याच्या परिस्थितीला सामोरे जाण्याची इच्छा नसल्यामुळे, त्याने S.I च्या पाठिंब्याने. वाविलोवा आणि डी.व्ही. Skobeltsyna ने 1.5 GeV सिंक्रोफासोट्रॉनचे बांधकाम सोडून देण्याचा आणि 10 GeV प्रवेगक डिझाईन करण्यास सुरुवात करण्याचा प्रस्ताव दिला, जो पूर्वी A.I ला सोपविण्यात आला होता. लेपंस्की. सरकारने हा प्रस्ताव स्वीकारला, कारण एप्रिल 1948 मध्ये कॅलिफोर्निया विद्यापीठात 6-7 GeV सिंक्रोफासोट्रॉन प्रकल्पाविषयी माहिती मिळाली आणि त्यांना किमान काही काळ युनायटेड स्टेट्सच्या पुढे राहायचे होते.

2 मे, 1949 रोजी, यूएसएसआरच्या मंत्रिमंडळाने सिंक्रोट्रॉनसाठी पूर्वी वाटप केलेल्या प्रदेशावर 7-10 GeV ऊर्जेसह सिंक्रोफासोट्रॉन तयार करण्याबाबत एक हुकूम जारी करण्यात आला. हा विषय लेबेडेव्ह फिजिकल इन्स्टिट्यूटमध्ये हस्तांतरित करण्यात आला आणि व्हीआयला त्याचे वैज्ञानिक आणि तांत्रिक संचालक म्हणून नियुक्त केले गेले. वेक्सलर, जरी लेपंस्की चांगली कामगिरी करत होता.

हे स्पष्ट केले जाऊ शकते, सर्वप्रथम, वेक्सलरला ऑटोफेसिंग तत्त्वाचे लेखक मानले जात होते आणि समकालीनांच्या आठवणींनुसार, एलपी त्याच्यासाठी खूप अनुकूल होते. बेरिया. दुसरे म्हणजे, एसआय वाव्हिलोव्ह त्या वेळी केवळ एफआयएएनचे संचालकच नव्हते तर यूएसएसआर अकादमी ऑफ सायन्सेसचे अध्यक्ष देखील होते. लेपंस्की यांना वेक्सलरचे डेप्युटी बनण्याची ऑफर देण्यात आली होती, परंतु त्याने नकार दिला आणि भविष्यात सिंक्रोफासोट्रॉनच्या निर्मितीमध्ये भाग घेतला नाही. उप Leypunsky O.D मते. काझाकोव्स्की, "हे स्पष्ट होते की दोन अस्वल एका गुहेत एकत्र येणार नाहीत." त्यानंतर ए.आय. लेपंस्की आणि ओ.डी. काझाकोव्स्की अणुभट्ट्यांवरील अग्रगण्य तज्ञ बनले आणि 1960 मध्ये त्यांना लेनिन पारितोषिक देण्यात आले.

रेझोल्यूशनमध्ये संबंधित उपकरणांच्या हस्तांतरणासह, एक्सीलेटरच्या विकासात गुंतलेल्या लेबेडेव्ह फिजिकल इन्स्टिट्यूट ऑफ लॅबोरेटरी "बी" कर्मचार्‍यांच्या कामासाठी हस्तांतरणावरील कलम समाविष्ट होते. आणि सांगण्यासारखे काहीतरी होते: प्रयोगशाळेतील "बी" मधील प्रवेगकांवर काम तोपर्यंत मॉडेलच्या टप्प्यावर आणले गेले होते आणि मुख्य निर्णयांचे औचित्य होते.

प्रत्येकजण FIAN मध्ये हस्तांतरणाबद्दल उत्साही नव्हता, कारण Leypunsky सह काम करणे सोपे आणि मनोरंजक होते: तो केवळ एक उत्कृष्ट वैज्ञानिक पर्यवेक्षकच नव्हता तर एक अद्भुत व्यक्ती देखील होता. तथापि, हस्तांतरणास नकार देणे जवळजवळ अशक्य होते: त्या कठोर वेळी, नकार चाचणी आणि शिबिरांची धमकी दिली गेली.

प्रयोगशाळा “बी” मधून हस्तांतरित केलेल्या गटात अभियंता लिओनिड पेट्रोव्हिच झिनोव्हिएव्ह यांचा समावेश होता. त्याने, प्रवेगक गटाच्या इतर सदस्यांप्रमाणे, लेपंस्कीच्या प्रयोगशाळेत प्रथम भविष्यातील प्रवेगक मॉडेलसाठी आवश्यक असलेल्या वैयक्तिक घटकांच्या विकासावर काम केले, विशेषत: इंजेक्टरला शक्ती देण्यासाठी आयन स्त्रोत आणि उच्च-व्होल्टेज पल्स सर्किट्स. लेपंस्कीने त्वरित सक्षम आणि सर्जनशील अभियंत्याकडे लक्ष वेधले. त्याच्या सूचनेनुसार, झिनोव्हिएव्ह हे पायलट इन्स्टॉलेशनच्या निर्मितीमध्ये गुंतलेले पहिले होते ज्यामध्ये प्रोटॉन प्रवेगची संपूर्ण प्रक्रिया सिम्युलेट केली जाऊ शकते. मग कोणीही कल्पना करू शकत नाही की, सिंक्रोफासोट्रॉनची कल्पना जीवनात आणण्यात अग्रगण्यांपैकी एक बनल्यानंतर, झिनोव्हिएव्ह हा एकमेव व्यक्ती असेल जो त्याच्या निर्मिती आणि सुधारणेच्या सर्व टप्प्यांतून जाईल. आणि तो फक्त पास होणार नाही तर त्यांचे नेतृत्व करेल.

लेबेडेव्ह फिजिकल इन्स्टिट्यूटमध्ये 10 GeV सिंक्रोफासोट्रॉनची रचना करताना प्रयोगशाळेत "B" मध्ये प्राप्त केलेले सैद्धांतिक आणि प्रायोगिक परिणाम वापरले गेले. तथापि, या मूल्यापर्यंत प्रवेगक ऊर्जा वाढवण्यासाठी महत्त्वपूर्ण सुधारणा आवश्यक आहेत. त्याच्या निर्मितीच्या अडचणी या वस्तुस्थितीमुळे मोठ्या प्रमाणात वाढल्या होत्या की त्या वेळी जगभरात अशा मोठ्या आस्थापनांच्या बांधकामाचा अनुभव नव्हता.

सिद्धांतकारांच्या मार्गदर्शनाखाली एम.एस. राबिनोविच आणि ए.ए. FIAN मधील कोलोमेन्स्की यांनी तांत्रिक प्रकल्पाचे भौतिक प्रमाणीकरण केले. सिंक्रोफासोट्रॉनचे मुख्य घटक मॉस्को रेडिओटेक्निकल इन्स्टिट्यूट ऑफ द अॅकॅडमी ऑफ सायन्सेस आणि लेनिनग्राड रिसर्च इन्स्टिट्यूट यांनी त्यांच्या संचालक ए.एल. यांच्या नेतृत्वाखाली विकसित केले होते. मिंट्स आणि ई.जी. डास.

आवश्यक अनुभव मिळविण्यासाठी, आम्ही 180 MeV उर्जेसह सिंक्रोफासोट्रॉनचे मॉडेल तयार करण्याचा निर्णय घेतला. हे लेबेडेव्ह फिजिकल इन्स्टिट्यूटच्या हद्दीत एका विशेष इमारतीमध्ये स्थित होते, ज्याला गुप्ततेच्या कारणास्तव गोदाम क्रमांक 2 असे म्हणतात. 1951 च्या सुरूवातीस, वेक्सलरने मॉडेलवरील सर्व काम सोपवले, ज्यामध्ये उपकरणे बसवणे, समायोजन समाविष्ट आहे. आणि त्याचे सर्वसमावेशक प्रक्षेपण, झिनोव्हिएव्हला.

फियानोव्ह मॉडेल कोणत्याही प्रकारे लहान नव्हते - त्याचे 4 मीटर व्यासाचे चुंबक 290 टन वजनाचे होते. त्यानंतर, झिनोव्हिएव्हने आठवण करून दिली की जेव्हा त्यांनी पहिल्या गणनेनुसार मॉडेल एकत्र केले आणि ते लॉन्च करण्याचा प्रयत्न केला, तेव्हा सुरुवातीला काहीही झाले नाही. मॉडेल लाँच करण्यापूर्वी अनेक अनपेक्षित तांत्रिक अडचणींवर मात करावी लागली. 1953 मध्ये जेव्हा हे घडले तेव्हा वेक्सलर म्हणाला: “तेच! इव्हान्कोव्स्की सिंक्रोफासोट्रॉन काम करेल!” आम्ही एका मोठ्या 10 GeV सिंक्रोफासोट्रॉनबद्दल बोलत होतो, जो कालिनिन प्रदेशात 1951 मध्ये आधीच बांधला गेला होता. TDS-533 (टेक्निकल डायरेक्टरेट ऑफ कन्स्ट्रक्शन 533) कोड-नावाच्या संस्थेद्वारे बांधकाम केले गेले.

मॉडेल लाँच होण्याच्या काही काळापूर्वी, एका अमेरिकन मासिकात प्रवेगक चुंबकीय प्रणालीच्या नवीन डिझाइनबद्दल अनपेक्षितपणे एक संदेश आला, ज्याला हार्ड-फोकसिंग म्हणतात. हे विरुद्ध निर्देशित चुंबकीय क्षेत्र ग्रेडियंटसह पर्यायी विभागांच्या संचाच्या स्वरूपात केले जाते. हे प्रवेगक कणांच्या दोलनांचे मोठेपणा लक्षणीयरीत्या कमी करते, ज्यामुळे व्हॅक्यूम चेंबरचा क्रॉस-सेक्शन लक्षणीयरीत्या कमी करणे शक्य होते. परिणामी, चुंबकाच्या बांधकामासाठी वापरल्या जाणार्‍या लोखंडाची मोठ्या प्रमाणात बचत होते. उदाहरणार्थ, हार्ड फोकसिंगवर आधारित जिनिव्हामधील ३० GeV प्रवेगक, दुबना सिंक्रोफासोट्रॉनच्या तिप्पट ऊर्जा आणि परिघाच्या तिप्पट आहे आणि त्याचे चुंबक दहापट हलके आहे.

हार्ड फोकसिंग मॅग्नेटची रचना 1952 मध्ये अमेरिकन शास्त्रज्ञ कौरंट, लिव्हिंगस्टन आणि स्नायडर यांनी प्रस्तावित आणि विकसित केली होती. त्यांच्या काही वर्षांपूर्वी, क्रिस्टोफिलोसने हीच कल्पना मांडली, परंतु ती प्रकाशित केली नाही.

झिनोव्हिएव्हने ताबडतोब अमेरिकन शोधाचे कौतुक केले आणि दुबना सिंक्रोफासोट्रॉनची पुनर्रचना करण्याचा प्रस्ताव दिला. पण यासाठी वेळेचा त्याग करावा लागेल. तेव्हा वेक्सलर म्हणाले: "नाही, किमान एका दिवसासाठी, परंतु आपण अमेरिकन लोकांपेक्षा पुढे असले पाहिजे." कदाचित, शीतयुद्धाच्या परिस्थितीत, तो बरोबर होता - "मध्यभागी घोडे बदलत नाहीत." आणि त्यांनी पूर्वी विकसित केलेल्या प्रकल्पानुसार मोठे प्रवेगक तयार करणे सुरू ठेवले. 1953 मध्ये, बांधकामाधीन सिंक्रोफासोट्रॉनच्या आधारावर, यूएसएसआर अकादमी ऑफ सायन्सेस (ईएफएलएएन) ची इलेक्ट्रोफिजिकल प्रयोगशाळा तयार केली गेली. V.I ची संचालक म्हणून नियुक्ती करण्यात आली. वेक्सलर.

1956 मध्ये, INP आणि EFLAN ने स्थापन केलेल्या जॉइंट इन्स्टिट्यूट फॉर न्यूक्लियर रिसर्च (JINR) चा आधार तयार केला. त्याचे स्थान दुबना शहर म्हणून ओळखले जाऊ लागले. तोपर्यंत, सिंक्रोसायक्लोट्रॉनची प्रोटॉन ऊर्जा 680 MeV होती आणि सिंक्रोफासोट्रॉनचे बांधकाम पूर्ण होत होते. जेआयएनआरच्या निर्मितीच्या पहिल्या दिवसांपासून, सिंक्रोफासोट्रॉन इमारतीचे एक शैलीकृत रेखाचित्र (व्हीपी बोचकारेव्हद्वारे) त्याचे अधिकृत चिन्ह बनले.

मॉडेलने 10 GeV प्रवेगकांसाठी अनेक समस्या सोडविण्यास मदत केली, परंतु आकारात मोठ्या फरकामुळे अनेक नोड्सच्या डिझाइनमध्ये महत्त्वपूर्ण बदल झाले. सिंक्रोफासोट्रॉन इलेक्ट्रोमॅग्नेटचा सरासरी व्यास 60 मीटर होता आणि वजन 36 हजार टन होते (त्याच्या पॅरामीटर्सनुसार, ते अजूनही गिनीज बुक ऑफ रेकॉर्डमध्ये आहे). नवीन जटिल अभियांत्रिकी समस्यांची संपूर्ण श्रेणी उद्भवली, जी कार्यसंघाने यशस्वीरित्या सोडवली.

शेवटी, प्रवेगकच्या सर्वसमावेशक प्रक्षेपणासाठी सर्वकाही तयार होते. वेक्सलरच्या आदेशानुसार, त्याचे नेतृत्व एल.पी. झिनोव्हिएव्ह. डिसेंबर 1956 च्या शेवटी काम सुरू झाले, परिस्थिती तणावपूर्ण होती आणि व्लादिमीर इओसिफोविचने स्वत: ला किंवा त्याच्या कर्मचार्‍यांना सोडले नाही. आम्ही अनेकदा इन्स्टॉलेशनच्या प्रचंड कंट्रोल रूममध्ये खाटांवर रात्रभर मुक्काम केला. A.A च्या आठवणीनुसार. कोलोमेन्स्की, वेक्सलरने त्यावेळेस आपली बहुतेक अक्षय ऊर्जा बाह्य संस्थांकडून मदतीसाठी आणि झिनोव्हिएव्हकडून आलेल्या समजूतदार प्रस्तावांच्या अंमलबजावणीवर खर्च केली. वेक्सलरने त्याच्या प्रायोगिक अंतर्ज्ञानाला खूप महत्त्व दिले, ज्याने विशाल प्रवेगक लाँच करण्यात निर्णायक भूमिका बजावली.

बर्याच काळासाठी त्यांना बीटाट्रॉन मोड मिळू शकला नाही, त्याशिवाय लॉन्च करणे अशक्य आहे. आणि हे झिनोव्हिएव्हच होते ज्याला, एका महत्त्वपूर्ण क्षणी, सिंक्रोफासोट्रॉनमध्ये जीवन श्वास घेण्यासाठी काय करावे लागेल हे समजले. दोन आठवड्यांपासून तयार करण्यात आलेल्या या प्रयोगाला अखेर यशाचा मुकूट देण्यात आला, सर्वांच्याच आनंदात. 15 मार्च 1957 रोजी, डुबना सिंक्रोफासोट्रॉनने काम करण्यास सुरुवात केली, कारण प्रावदा वृत्तपत्राने 11 एप्रिल 1957 रोजी संपूर्ण जगाला अहवाल दिला (व्ही.आय. वेक्सलरचा लेख). हे मनोरंजक आहे की ही बातमी तेव्हाच दिसून आली जेव्हा प्रक्षेपण दिवसापासून हळूहळू वाढलेली प्रवेगक उर्जा बर्कले येथील तत्कालीन आघाडीच्या अमेरिकन सिंक्रोफासोट्रॉनच्या 6.3 GeV च्या उर्जेपेक्षा जास्त होती. "8.3 अब्ज इलेक्ट्रॉन व्होल्ट्स आहेत!" - सोव्हिएत युनियनमध्ये विक्रमी प्रवेगक तयार करण्यात आल्याची घोषणा वृत्तपत्राने केली. वेक्सलरचे प्रेमळ स्वप्न साकार झाले!

16 एप्रिल रोजी, प्रोटॉन ऊर्जा 10 GeV च्या डिझाईन मूल्यापर्यंत पोहोचली, परंतु प्रवेगक काही महिन्यांनंतरच कार्यान्वित करण्यात आला, कारण अजूनही काही निराकरण न झालेल्या तांत्रिक समस्या होत्या. आणि तरीही मुख्य गोष्ट आमच्या मागे होती - सिंक्रोफासोट्रॉनने काम करण्यास सुरवात केली.

वेक्सलरने मे 1957 मध्ये संयुक्त संस्थेच्या शैक्षणिक परिषदेच्या दुसऱ्या सत्रात याचा अहवाल दिला. त्याचवेळी संस्थेचे संचालक डी.आय. ब्लोखिन्टसेव्ह यांनी नमूद केले की, प्रथम, सिंक्रोफासोट्रॉन मॉडेल दीड वर्षात तयार केले गेले होते, तर अमेरिकेत त्याला सुमारे दोन वर्षे लागली. दुसरे म्हणजे, सिंक्रोफासोट्रॉन स्वतः तीन महिन्यांत, वेळापत्रकानुसार लॉन्च केले गेले, जरी सुरुवातीला ते अवास्तव वाटले. हे सिंक्रोफासोट्रॉनचे प्रक्षेपण होते ज्याने डबनाला त्याची पहिली जागतिक कीर्ती मिळवून दिली.

संस्थेच्या वैज्ञानिक परिषदेच्या तिसऱ्या सत्रात विज्ञान अकादमीचे संबंधित सदस्य व्ही.पी. झेलेपोव्ह यांनी नमूद केले की "झिनोव्हिएव्ह हा सर्व प्रकारे स्टार्टअपचा आत्मा होता आणि त्याने मशीनच्या सेटअप दरम्यान सर्जनशील प्रयत्न म्हणून या प्रकरणात प्रचंड ऊर्जा आणि प्रयत्नांचे योगदान दिले." A D.I. ब्लोखिन्त्सेव्ह पुढे म्हणाले की, "झिनोव्हिएव्हला प्रत्यक्षात जटिल समायोजनाचे प्रचंड श्रम सहन करावे लागले."

सिंक्रोफासोट्रॉनच्या निर्मितीमध्ये हजारो लोक गुंतले होते, परंतु लिओनिड पेट्रोविच झिनोव्हिएव्ह यांनी यामध्ये विशेष भूमिका बजावली. वेक्सलर यांनी लिहिले: "सिंक्रोफासोट्रॉनच्या प्रक्षेपणाचे यश आणि त्यावर मोठ्या प्रमाणावर शारीरिक कार्य सुरू करण्याची शक्यता या कामांमध्ये एलपीच्या सहभागाशी संबंधित आहे. झिनोव्हिएव्ह."

झिनोव्हिएव्हने प्रवेगक लाँच केल्यानंतर FIAN वर परत जाण्याची योजना आखली. तथापि, वेक्सलरने त्याला राहण्याची विनंती केली, विश्वास ठेवला की तो सिंक्रोफासोट्रॉनचे व्यवस्थापन इतर कोणालाही सोपवू शकत नाही. झिनोव्हिएव्हने मान्य केले आणि तीस वर्षांहून अधिक काळ प्रवेगकांच्या कामावर देखरेख केली. त्यांच्या नेतृत्वाखाली आणि थेट सहभागाने, प्रवेगक सतत सुधारला गेला. झिनोव्हिएव्हला सिंक्रोफासोट्रॉन आवडला आणि या लोखंडी राक्षसाचा श्वास अगदी सूक्ष्मपणे जाणवला. त्याच्या म्हणण्यानुसार, प्रवेगकांचा एकही भाग असा नव्हता, अगदी किंचितही, ज्याला त्याने स्पर्श केला नाही आणि ज्याचा उद्देश त्याला माहित नाही.

ऑक्टोबर 1957 मध्ये, कुर्चाटोव्ह इन्स्टिट्यूटच्या वैज्ञानिक परिषदेच्या विस्तारित बैठकीत, इगोर वासिलीविच यांच्या अध्यक्षतेखाली, सिंक्रोफासोट्रॉनच्या निर्मितीमध्ये भाग घेतलेल्या विविध संस्थांमधील सतरा लोकांना सोव्हिएत युनियनमधील सर्वात प्रतिष्ठित लेनिन पुरस्कारासाठी नामांकन देण्यात आले. वेळ परंतु अटींनुसार, विजेत्यांची संख्या बारा लोकांपेक्षा जास्त असू शकत नाही. एप्रिल 1959 मध्ये, JINR उच्च ऊर्जा प्रयोगशाळा V.I च्या संचालकांना पुरस्कार प्रदान करण्यात आला. वेक्सलर, त्याच प्रयोगशाळेचे विभागप्रमुख एल.पी. झिनोव्हिएव्ह, यूएसएसआरच्या मंत्री परिषदेच्या अंतर्गत अणुऊर्जेच्या वापरासाठी मुख्य संचालनालयाचे उपप्रमुख डी.व्ही. एफ्रेमोव्ह, लेनिनग्राड संशोधन संस्थेचे संचालक ई.जी. कोमर आणि त्यांचे सहकारी एन.ए. मोनोस्झोन, ए.एम. स्टोलोव्ह, यूएसएसआर अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या मॉस्को रेडिओ अभियांत्रिकी संस्थेचे संचालक ए.एल. टांकसाळ, त्याच संस्थेचे कर्मचारी एफ.ए. वोडोप्यानोव, एस.एम. रुबचिन्स्की, FIAN कर्मचारी ए.ए. कोलोमेन्स्की, व्ही.ए. पेटुखोव, एम.एस. राबिनोविच. Veksler आणि Zinoviev Dubna चे मानद नागरिक बनले.

सिंक्रोफासोट्रॉन पंचेचाळीस वर्षे सेवेत राहिले. यावेळी त्यावर अनेक शोध लागले. 1960 मध्ये, सिंक्रोफासोट्रॉन मॉडेलचे इलेक्ट्रॉन प्रवेगक मध्ये रूपांतर करण्यात आले, जे अद्याप लेबेडेव्ह फिजिकल इन्स्टिट्यूटमध्ये कार्यरत आहे.

स्रोत

साहित्य:
कोलोमेन्स्की ए.ए., लेबेडेव्ह ए.एन. चक्रीय प्रवेगकांचा सिद्धांत. - एम., 1962.
कोमर E. G. चार्ज केलेल्या कणांचे प्रवेगक. - एम., 1964.
लिव्हिंगूड जे. चक्रीय प्रवेगकांच्या ऑपरेशनची तत्त्वे - एम., 1963.
Oganesyan Yu. सायक्लोट्रॉन कसा तयार झाला / विज्ञान आणि जीवन, 1980 क्रमांक 4, पृ. ७३.
हिल आर. कणांच्या ट्रॅकचे अनुसरण करणे - एम., 1963.

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

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

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

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

http://www.larisa-zinovyeva.com

आणि मी तुम्हाला इतर काही सेटिंग्जबद्दल आठवण करून देईन: उदाहरणार्थ, आणि ते कसे दिसते. काय हे देखील लक्षात ठेवा. किंवा कदाचित तुम्हाला माहित नसेल? किंवा ते काय आहे मूळ लेख वेबसाइटवर आहे InfoGlaz.rfज्या लेखावरून ही प्रत तयार करण्यात आली त्या लेखाची लिंक -

1957 मध्ये, यूएसएसआरने अनेक क्षेत्रांमध्ये वैज्ञानिक आणि तांत्रिक प्रगती केली: त्याने यशस्वीरित्या एक कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह प्रक्षेपित केला आणि या घटनेच्या काही महिन्यांपूर्वी, सिंक्रोफासोट्रॉनने दुबना येथे कार्य करण्यास सुरुवात केली. ते काय आहे आणि अशा स्थापनेची आवश्यकता का आहे? या समस्येने त्यावेळच्या यूएसएसआरच्या नागरिकांनाच नव्हे, तर संपूर्ण जगाला चिंता वाटली. अर्थात, वैज्ञानिक समुदायाला ते काय आहे हे समजले, परंतु सामान्य नागरिक हा शब्द ऐकून गोंधळून गेले. आजही, बहुतेक लोकांना सिंक्रोफासोट्रॉनचे सार आणि तत्त्व समजत नाही, जरी त्यांनी हा शब्द एकापेक्षा जास्त वेळा ऐकला आहे. हे डिव्हाइस काय आहे आणि ते कशासाठी वापरले गेले ते शोधूया.

सिंक्रोफासोट्रॉन कशासाठी वापरला जातो?

सूक्ष्म जगाचा अभ्यास करण्यासाठी आणि प्राथमिक कणांची रचना आणि एकमेकांशी त्यांच्या परस्परसंवादाचे नियम समजून घेण्यासाठी ही स्थापना विकसित केली गेली. ज्ञानाची पद्धत स्वतःच अत्यंत सोपी होती: एक कण तोडून आत काय आहे ते पहा. तथापि, आपण प्रोटॉन कसे तोडू शकता? या उद्देशासाठी, एक सिंक्रोफासोट्रॉन तयार केला गेला, जो कणांना गती देतो आणि त्यांना लक्ष्यावर आदळतो. नंतरचे स्थिर असू शकते, परंतु आधुनिक लार्ज हॅड्रॉन कोलायडरमध्ये (जे चांगल्या जुन्या सिंक्रोफासोट्रॉनची सुधारित आवृत्ती आहे) लक्ष्य हलवत आहे. तेथे प्रोटॉनचे किरण प्रचंड वेगाने एकमेकांकडे जातात आणि एकमेकांवर आदळतात.

असे मानले जात होते की या स्थापनेमुळे वैज्ञानिक प्रगती, नवीन घटक आणि स्वस्त स्त्रोतांपासून अणुऊर्जा निर्माण करण्याच्या पद्धती शोधणे शक्य होईल जे समृद्ध युरेनियमपेक्षा अधिक कार्यक्षम असेल आणि पर्यावरणास सुरक्षित आणि कमी हानीकारक असेल.

लष्करी उद्देश

अर्थात, लष्करी उद्दिष्टांचाही पाठपुरावा करण्यात आला. शांततापूर्ण हेतूंसाठी अणुऊर्जेची निर्मिती हे भोळे लोकांसाठी फक्त एक निमित्त आहे. सिंक्रोफासोट्रॉन प्रकल्पाला “टॉप सिक्रेट” म्हणून वर्गीकृत केले गेले असे काही नाही, कारण नवीन अणुबॉम्ब तयार करण्याच्या प्रकल्पाचा एक भाग म्हणून या प्रवेगकाचे बांधकाम केले गेले होते. त्याच्या मदतीने, त्यांना आण्विक शक्तींचा सुधारित सिद्धांत प्राप्त करायचा होता, जो बॉम्बची गणना आणि तयार करण्यासाठी आवश्यक आहे. खरे आहे, सर्व काही अधिक क्लिष्ट असल्याचे दिसून आले आणि आजही हा सिद्धांत गहाळ आहे.

सोप्या शब्दात सिंक्रोफासोट्रॉन म्हणजे काय?

थोडक्यात, ही स्थापना प्राथमिक कणांचे, विशेषतः प्रोटॉनचे प्रवेगक आहे. सिंक्रोफासोट्रॉनमध्ये एक नॉन-चुंबकीय वळण असलेली नळी असते ज्यामध्ये व्हॅक्यूम असतो, तसेच शक्तिशाली इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स असतात. वैकल्पिकरित्या, मॅग्नेट चालू होतात, व्हॅक्यूम ट्यूबच्या आत चार्ज केलेल्या कणांना मार्गदर्शन करतात. जेव्हा ते प्रवेगकांच्या मदतीने जास्तीत जास्त वेगाने पोहोचतात तेव्हा त्यांना एका विशेष लक्ष्याकडे पाठवले जाते. प्रोटॉन त्यावर आदळतात, स्वतःच लक्ष्य तोडतात आणि स्वतःला तोडतात. तुकडे वेगवेगळ्या दिशेने उडतात आणि बबल चेंबरमध्ये खुणा सोडतात. या ट्रेसचा वापर करून, शास्त्रज्ञांचा एक गट त्यांच्या स्वभावाचे विश्लेषण करतो.

याआधीही असेच होते, परंतु आधुनिक स्थापना (जसे की लार्ज हॅड्रॉन कोलायडर) बबल चेंबरऐवजी अधिक आधुनिक डिटेक्टर वापरतात, जे प्रोटॉनच्या तुकड्यांबद्दल अधिक माहिती देतात.

स्थापना स्वतःच खूप जटिल आणि उच्च-तंत्र आहे. आपण असे म्हणू शकतो की सिंक्रोफासोट्रॉन हा आधुनिक लार्ज हॅड्रॉन कोलायडरचा “दूरचा नातेवाईक” आहे. खरं तर, याला सूक्ष्मदर्शकाचे अॅनालॉग म्हणता येईल. ही दोन्ही उपकरणे मायक्रोवर्ल्डचा अभ्यास करण्यासाठी आहेत, परंतु अभ्यासाचे तत्त्व वेगळे आहे.

डिव्हाइसबद्दल अधिक

तर, आपल्याला आधीच माहित आहे की सिंक्रोफासोट्रॉन म्हणजे काय, आणि हे देखील की येथे कण प्रचंड वेगाने प्रवेगित होतात. असे दिसून आले की, प्रोटॉनला प्रचंड वेगाने वाढवण्यासाठी, शेकडो अब्ज व्होल्ट्सचा संभाव्य फरक निर्माण करणे आवश्यक आहे. दुर्दैवाने, मानवता हे करू शकत नाही, म्हणून त्यांना हळूहळू कणांना गती देण्याची कल्पना आली.

स्थापनेमध्ये, कण एका वर्तुळात फिरतात आणि प्रत्येक क्रांतीच्या वेळी त्यांना ऊर्जा मिळते, प्रवेग प्राप्त होतो. आणि जरी असे रिचार्ज लहान असले तरी, लाखो आवर्तने तुम्ही आवश्यक ऊर्जा मिळवू शकता.

सिंक्रोफासोट्रॉनचे ऑपरेशन याच तत्त्वावर आधारित आहे. लहान मूल्यांपर्यंत प्रवेगक प्राथमिक कण एका बोगद्यात प्रक्षेपित केले जातात जेथे चुंबक असतात. ते रिंगला लंब एक चुंबकीय क्षेत्र तयार करतात. बरेच लोक चुकून मानतात की हे चुंबक कणांना गती देतात, परंतु प्रत्यक्षात तसे नाही. ते फक्त त्यांचा मार्ग बदलतात, त्यांना वर्तुळात जाण्यास भाग पाडतात, परंतु त्यांना गती देऊ नका. प्रवेग स्वतः विशिष्ट प्रवेग अंतराने होतो.

कण प्रवेग

असा प्रवेग कालावधी एक कॅपेसिटर आहे ज्यावर व्होल्टेज उच्च वारंवारतेने लागू केले जाते. तसे, या स्थापनेच्या संपूर्ण ऑपरेशनचा हा आधार आहे. प्रोटॉनचा एक किरण या कॅपेसिटरमध्ये जेव्हा व्होल्टेज शून्य असतो त्या क्षणी उडतो. कॅपेसिटरमधून कण उडत असताना, व्होल्टेजमध्ये वाढ होण्याची वेळ असते, ज्यामुळे कणांची गती वाढते. पुढील वर्तुळावर, हे पुनरावृत्ती होते, कारण अल्टरनेटिंग व्होल्टेजची वारंवारता विशेषत: रिंगभोवती कणांच्या अभिसरणाच्या वारंवारतेच्या बरोबरीने निवडली जाते. परिणामी, प्रोटॉन्स समकालिक आणि टप्प्यात प्रवेगित होतात. म्हणून नाव - सिंक्रोफासोट्रॉन.

तसे, प्रवेग या पद्धतीचा एक विशिष्ट फायदेशीर प्रभाव आहे. जर अचानक प्रोटॉनचा बीम आवश्यक वेगापेक्षा वेगाने उडतो, तर तो नकारात्मक व्होल्टेज मूल्यावर प्रवेग अंतरामध्ये उडतो, म्हणूनच तो थोडा कमी होतो. जर हालचालीचा वेग कमी असेल तर परिणाम उलट होईल: कण प्रवेग प्राप्त करतो आणि प्रोटॉनच्या मुख्य गुच्छासह पकडतो. परिणामी, कणांचा एक दाट आणि कॉम्पॅक्ट बीम समान वेगाने फिरतो.

अडचणी

तद्वतच, कणांना शक्य तितक्या उच्च गतीने गती दिली पाहिजे. आणि जर प्रत्येक वर्तुळावर प्रोटॉन वेगाने आणि वेगाने फिरत असतील, तर त्यांना शक्य तितक्या जास्तीत जास्त वेगाने का वाढवता येत नाही? अनेक कारणे आहेत.

प्रथम, ऊर्जेत वाढ म्हणजे कणांच्या वस्तुमानात वाढ. दुर्दैवाने, सापेक्षतावादी कायदे कोणत्याही घटकाला प्रकाशाच्या वेगापेक्षा जास्त गती देण्यास परवानगी देत ​​नाहीत. सिंक्रोफासोट्रॉनमध्ये, प्रोटॉनची गती जवळजवळ प्रकाशाच्या वेगापर्यंत पोहोचते, ज्यामुळे त्यांचे वस्तुमान मोठ्या प्रमाणात वाढते. परिणामी, त्यांना त्रिज्येच्या वर्तुळाकार कक्षेत ठेवणे कठीण होते. शाळेपासून हे ज्ञात आहे की चुंबकीय क्षेत्रातील कणांच्या गतीची त्रिज्या वस्तुमानाच्या व्यस्त प्रमाणात आणि क्षेत्राच्या ताकदीच्या थेट प्रमाणात असते. आणि कणांचे वस्तुमान वाढत असल्याने, त्रिज्या वाढवणे आणि चुंबकीय क्षेत्र अधिक मजबूत करणे आवश्यक आहे. या परिस्थिती संशोधनासाठी परिस्थितीच्या अंमलबजावणीमध्ये मर्यादा निर्माण करतात, कारण तंत्रज्ञान आजही मर्यादित आहे. आतापर्यंत अनेक टेस्लापेक्षा जास्त इंडक्शन असलेले फील्ड तयार करणे शक्य झाले नाही. म्हणूनच ते मोठ्या लांबीचे बोगदे बनवतात, कारण मोठ्या त्रिज्यासह, प्रचंड वेगाने जड कण चुंबकीय क्षेत्रात ठेवता येतात.

दुसरी समस्या वर्तुळातील प्रवेग सह गती आहे. हे ज्ञात आहे की एका विशिष्ट वेगाने फिरणारा चार्ज ऊर्जा उत्सर्जित करतो, म्हणजेच ती गमावतो. परिणामी, प्रवेग दरम्यान कण सतत काही ऊर्जा गमावतात आणि त्यांचा वेग जितका जास्त असेल तितकी जास्त ऊर्जा ते खर्च करतात. काही क्षणी, प्रवेग विभागात प्राप्त होणारी उर्जा आणि प्रति क्रांती समान प्रमाणात उर्जेची हानी दरम्यान समतोल निर्माण होतो.

सिंक्रोफासोट्रॉनवर संशोधन केले

आता आपल्याला समजले आहे की सिंक्रोफासोट्रॉनच्या ऑपरेशनमध्ये कोणते तत्व आहे. याने अनेक अभ्यास आणि शोध लावले. विशेषतः, शास्त्रज्ञ प्रवेगक ड्यूटरॉनचे गुणधर्म, न्यूक्लीच्या क्वांटम संरचनेचे वर्तन, लक्ष्यांसह जड आयनांचे परस्परसंवाद आणि युरेनियम-238 रीसायकलिंगसाठी तंत्रज्ञान विकसित करण्यास सक्षम होते.

चाचणी निकालांचा अर्ज

या क्षेत्रांमध्ये मिळालेले परिणाम आज स्पेसशिप्सच्या बांधकामात, अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या डिझाइनमध्ये तसेच विशेष उपकरणे आणि रोबोटिक्सच्या विकासामध्ये वापरले जातात. या सर्वांवरून असे दिसून येते की सिंक्रोफॅसोट्रॉन हे एक असे उपकरण आहे ज्याचे विज्ञानातील योगदान जास्त मोजणे कठीण आहे.

निष्कर्ष

50 वर्षांपासून, अशा स्थापनेने विज्ञानाच्या फायद्यासाठी सेवा दिली आहे आणि संपूर्ण ग्रहावरील शास्त्रज्ञ सक्रियपणे वापरतात. पूर्वी तयार केलेले सिंक्रोफासोट्रॉन आणि तत्सम स्थापना (ते केवळ यूएसएसआरमध्येच तयार केले गेले नाहीत) उत्क्रांतीच्या साखळीतील फक्त एक दुवा आहेत. आज, अधिक प्रगत उपकरणे दिसत आहेत - न्यूक्लोट्रॉन्स, ज्यात प्रचंड ऊर्जा आहे.

यातील सर्वात प्रगत उपकरणांपैकी एक म्हणजे लार्ज हॅड्रॉन कोलायडर. सिंक्रोफासोट्रॉनच्या क्रियेच्या विपरीत, ते विरुद्ध दिशेने कणांच्या दोन किरणांना आदळते, परिणामी टक्करातून सोडलेली ऊर्जा सिंक्रोफासोट्रॉनच्या ऊर्जेपेक्षा कितीतरी पटीने जास्त असते. हे प्राथमिक कणांच्या अधिक अचूक अभ्यासासाठी संधी उघडते.

सिंक्रोफासोट्रॉन म्हणजे काय आणि त्याची गरज का आहे हे कदाचित आता तुम्हाला समजले पाहिजे. या स्थापनेमुळे आम्हाला अनेक शोध लावता आले. आज ते इलेक्ट्रॉन प्रवेगक बनले आहे आणि सध्या लेबेडेव्ह फिजिकल इन्स्टिट्यूटमध्ये कार्यरत आहे.

यूएसएसआरमध्ये तंत्रज्ञान वेगाने विकसित झाले. पहिल्या कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहाचे प्रक्षेपण पहा, जे संपूर्ण जगाने पाहिले. फार कमी लोकांना माहित आहे की त्याच वर्षी, 1957 मध्ये, सिंक्रोफासोट्रॉनने यूएसएसआरमध्ये काम करण्यास सुरुवात केली (म्हणजेच, ते केवळ पूर्ण झाले नाही आणि कार्यान्वित झाले नाही तर लॉन्च केले गेले). या शब्दाचा अर्थ प्राथमिक कणांना गती देणारी स्थापना. आज जवळजवळ प्रत्येकाने लार्ज हॅड्रॉन कोलायडरबद्दल ऐकले आहे - या लेखात वर्णन केलेल्या डिव्हाइसची ही एक नवीन आणि सुधारित आवृत्ती आहे.

हे काय आहे - एक सिंक्रोफासोट्रॉन? ते कशासाठी आहे?

ही स्थापना प्राथमिक कणांचा (प्रोटॉन) एक मोठा प्रवेगक आहे, जो सूक्ष्म जगाचा अधिक सखोल अभ्यास करण्यास तसेच या समान कणांचा एकमेकांशी परस्परसंवाद करण्यास अनुमती देतो. अभ्यास करण्याचा मार्ग अगदी सोपा आहे: प्रोटॉनचे लहान भागांमध्ये विभाजन करा आणि आत काय आहे ते पहा. हे सर्व सोपे वाटते, परंतु प्रोटॉन तोडणे हे अत्यंत कठीण काम आहे, ज्यासाठी एवढी मोठी रचना तयार करणे आवश्यक आहे. येथे, एका विशेष बोगद्याद्वारे, कणांना प्रचंड वेगाने गती दिली जाते आणि नंतर लक्ष्याकडे पाठवले जाते. जेव्हा ते त्यावर आदळतात तेव्हा ते लहान तुकड्यांमध्ये विखुरतात. सिंक्रोफासोट्रॉनचा सर्वात जवळचा “सहकारी”, लार्ज हॅड्रॉन कोलायडर, अंदाजे समान तत्त्वावर कार्य करतो, फक्त तेथेच कण विरुद्ध दिशेने वेग वाढवतात आणि उभ्या असलेल्या लक्ष्याला धडकत नाहीत, परंतु एकमेकांशी आदळतात.

आता तुम्हाला थोडे समजले आहे की हा एक सिंक्रोफासोट्रॉन आहे. असा विश्वास होता की स्थापनेमुळे मायक्रोवर्ल्ड संशोधनाच्या क्षेत्रात वैज्ञानिक प्रगती करणे शक्य होईल. या बदल्यात, हे नवीन घटक आणि स्वस्त ऊर्जा स्रोत मिळविण्याचे मार्ग शोधण्यास अनुमती देईल. तद्वतच, त्यांना असे घटक शोधायचे होते जे कार्यक्षमतेत श्रेष्ठ आणि त्याच वेळी कमी हानिकारक आणि रीसायकल करणे सोपे होते.

लष्करी वापर

हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की ही स्थापना वैज्ञानिक आणि तांत्रिक प्रगती करण्यासाठी तयार केली गेली होती, परंतु त्याची उद्दिष्टे केवळ शांततापूर्ण नव्हती. वैज्ञानिक आणि तांत्रिक प्रगती हे लष्करी शस्त्रास्त्रांच्या शर्यतीला खूप कारणीभूत आहे. सिंक्रोफासोट्रॉन "टॉप सीक्रेट" या शीर्षकाखाली तयार केले गेले आणि त्याचा विकास आणि बांधकाम अणुबॉम्बच्या निर्मितीचा भाग म्हणून केले गेले. असे गृहित धरले गेले होते की उपकरणामुळे अणु शक्तींचा एक परिपूर्ण सिद्धांत तयार करणे शक्य होईल, परंतु सर्व काही इतके सोपे नव्हते. आजही हा सिद्धांत गहाळ आहे, जरी तांत्रिक प्रगतीने खूप प्रगती केली आहे.

सोप्या शब्दात?

सारांश आणि समजेल अशा भाषेत बोललो तर? सिंक्रोफासोट्रॉन ही एक अशी सुविधा आहे जिथे प्रोटॉनला उच्च गतीने गती दिली जाऊ शकते. यात एक लूप केलेली ट्यूब असते ज्यामध्ये व्हॅक्यूम आत असतो आणि शक्तिशाली इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स असतात जे प्रोटॉनला यादृच्छिकपणे हलवण्यापासून रोखतात. जेव्हा प्रोटॉन त्यांच्या कमाल गतीपर्यंत पोहोचतात तेव्हा त्यांचा प्रवाह एका विशिष्ट लक्ष्याकडे निर्देशित केला जातो. त्याला मारल्याने प्रोटॉन लहान तुकड्यांमध्ये विखुरतात. शास्त्रज्ञांना एका विशेष बबल चेंबरमध्ये उडणाऱ्या तुकड्यांच्या खुणा दिसतात आणि या ट्रेसमधून ते स्वतःच कणांच्या स्वरूपाचे विश्लेषण करतात.

प्रोटॉनचे ट्रेस कॅप्चर करण्यासाठी बबल चेंबर हे थोडेसे जुने उपकरण आहे. आज, अशी स्थापना अधिक अचूक रडार वापरतात, जे प्रोटॉनच्या तुकड्यांच्या हालचालींबद्दल अधिक माहिती देतात.

सिंक्रोफासोट्रॉनचे साधे तत्त्व असूनही, ही स्थापना स्वतःच उच्च-तंत्रज्ञानाची आहे आणि त्याची निर्मिती केवळ तांत्रिक आणि वैज्ञानिक विकासाच्या पुरेशा पातळीसह शक्य आहे, जे अर्थातच, यूएसएसआरकडे आहे. साधर्म्य देण्यासाठी, एक सामान्य सूक्ष्मदर्शक हे एक उपकरण आहे ज्याचा उद्देश सिंक्रोफासोट्रॉनच्या उद्देशाशी जुळतो. दोन्ही उपकरणे तुम्हाला मायक्रोवर्ल्ड एक्सप्लोर करण्याची परवानगी देतात, फक्त नंतरचे तुम्हाला "खोल खोदण्याची" परवानगी देते आणि त्यात काहीशी अनोखी संशोधन पद्धत आहे.

तपशील

डिव्हाइसच्या ऑपरेशनचे वर सोप्या शब्दात वर्णन केले आहे. अर्थात, सिंक्रोफासोट्रॉनचे ऑपरेटिंग तत्त्व अधिक जटिल आहे. वस्तुस्थिती अशी आहे की कणांना उच्च गतीने गती देण्यासाठी, शेकडो अब्ज व्होल्ट्सचा संभाव्य फरक प्रदान करणे आवश्यक आहे. तंत्रज्ञानाच्या विकासाच्या सध्याच्या टप्प्यावर देखील हे अशक्य आहे, मागील एकाचा उल्लेख नाही.

म्हणून, कणांना हळूहळू गती देण्याचा आणि त्यांना बर्याच काळासाठी वर्तुळात चालविण्याचा निर्णय घेण्यात आला. प्रत्येक मांडीवर, प्रोटॉन ऊर्जावान होते. लाखो क्रांती पार केल्यामुळे, आवश्यक गती मिळविणे शक्य झाले, त्यानंतर ते लक्ष्याकडे पाठवले गेले.

सिंक्रोफासोट्रॉनमध्ये नेमके हेच तत्त्व वापरले होते. सुरुवातीला, कण कमी वेगाने बोगद्यातून पुढे गेले. प्रत्येक लॅपवर, त्यांनी तथाकथित प्रवेग अंतरालमध्ये प्रवेश केला, जिथे त्यांना उर्जेचा अतिरिक्त शुल्क प्राप्त झाला आणि गती प्राप्त झाली. हे प्रवेग विभाग कॅपेसिटर आहेत, ज्याच्या पर्यायी व्होल्टेजची वारंवारता रिंगमधून जाणाऱ्या प्रोटॉनच्या वारंवारतेइतकी असते. म्हणजेच, कण नकारात्मक शुल्कासह प्रवेग विभागावर आदळले, या क्षणी व्होल्टेज तीव्रतेने वाढले, ज्यामुळे त्यांना गती मिळाली. जर कण सकारात्मक चार्जसह प्रवेग साइटवर आदळले, तर त्यांची हालचाल मंद होते. आणि हे एक सकारात्मक वैशिष्ट्य आहे, कारण यामुळे संपूर्ण प्रोटॉन बीम एकाच वेगाने हलतो.

आणि याची लाखो वेळा पुनरावृत्ती झाली आणि जेव्हा कणांनी आवश्यक गती प्राप्त केली, तेव्हा ते एका विशेष लक्ष्याकडे पाठवले गेले, ज्यावर ते क्रॅश झाले. त्यानंतर, शास्त्रज्ञांच्या गटाने कणांच्या टक्करच्या परिणामांचा अभ्यास केला. अशाप्रकारे सिंक्रोफासोट्रॉनने कार्य केले.

चुंबकांची भूमिका

हे ज्ञात आहे की या प्रचंड कण प्रवेग यंत्रामध्ये शक्तिशाली इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स देखील वापरण्यात आले होते. लोक चुकून मानतात की ते प्रोटॉनला गती देण्यासाठी वापरले गेले होते, परंतु असे नाही. कणांना स्पेशल कॅपेसिटर (प्रवेग विभाग) च्या साहाय्याने गती दिली गेली आणि चुंबकांनी फक्त प्रोटॉनला काटेकोरपणे निर्दिष्ट केलेल्या मार्गात ठेवले. त्यांच्याशिवाय, प्राथमिक कणांच्या तुळईची सातत्यपूर्ण हालचाल अशक्य होईल. आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेट्सची उच्च शक्ती उच्च वेगाने प्रोटॉनच्या मोठ्या वस्तुमानाद्वारे स्पष्ट केली जाते.

शास्त्रज्ञांना कोणत्या समस्यांचा सामना करावा लागला?

ही स्थापना तयार करताना मुख्य समस्यांपैकी एक म्हणजे कणांचे प्रवेग. अर्थात, ते प्रत्येक लॅपवर प्रवेगित केले जाऊ शकतात, परंतु जसजसे ते वेगवान झाले, त्यांचे वस्तुमान अधिक झाले. प्रकाशाच्या वेगाच्या जवळ असलेल्या वेगाने (आपल्याला माहित आहे की, प्रकाशाच्या वेगापेक्षा जास्त वेगाने कोणतीही गोष्ट जाऊ शकत नाही), त्यांचे वस्तुमान प्रचंड झाले, ज्यामुळे त्यांना वर्तुळाकार कक्षेत ठेवणे कठीण झाले. आम्हाला शालेय अभ्यासक्रमातून माहित आहे की चुंबकीय क्षेत्रातील घटकांच्या गतीची त्रिज्या त्यांच्या वस्तुमानाच्या व्यस्त प्रमाणात असते, म्हणून, प्रोटॉनचे वस्तुमान जसजसे वाढत गेले, तसतसे आम्हाला त्रिज्या वाढवावी लागली आणि मोठे, मजबूत चुंबक वापरावे लागले. भौतिकशास्त्राचे असे नियम संशोधनाच्या शक्यतांवर मोठ्या प्रमाणात मर्यादा घालतात. तसे, ते हे देखील स्पष्ट करू शकतात की सिंक्रोफासोट्रॉन इतका मोठा का झाला. बोगदा जितका मोठा असेल तितके मोठे चुंबक स्थापित केले जाऊ शकतात जेणेकरून प्रोटॉन इच्छित दिशेने फिरत राहण्यासाठी मजबूत चुंबकीय क्षेत्र तयार होईल.

दुसरी समस्या म्हणजे हलताना ऊर्जा कमी होणे. कण, वर्तुळाभोवती फिरताना, ऊर्जा उत्सर्जित करतात (ते गमावतात). परिणामी, वेगाने फिरताना, ऊर्जेचा काही भाग बाष्पीभवन होतो आणि वेग जितका जास्त तितका तोटा जास्त. लवकरच किंवा नंतर, एक क्षण येतो जेव्हा उत्सर्जित आणि प्राप्त उर्जेच्या मूल्यांची तुलना केली जाते, ज्यामुळे कणांचे पुढील प्रवेग अशक्य होते. त्यामुळे अधिक क्षमतेची गरज आहे.

आम्ही असे म्हणू शकतो की आम्हाला आता अधिक अचूकपणे समजले आहे की हा एक सिंक्रोफासोट्रॉन आहे. पण चाचण्यांदरम्यान शास्त्रज्ञांनी नेमके काय साध्य केले?

कोणते संशोधन केले गेले आहे?

स्वाभाविकच, या स्थापनेचे काम ट्रेसशिवाय पास झाले नाही. आणि जरी ते अधिक गंभीर परिणाम देईल अशी अपेक्षा होती, तरीही काही अभ्यास अत्यंत उपयुक्त ठरले. विशेषतः, शास्त्रज्ञांनी प्रवेगक ड्युटरॉनच्या गुणधर्मांचा अभ्यास केला, लक्ष्यांसह भारी आयनांचा परस्परसंवाद केला आणि खर्च केलेल्या युरेनियम-238 च्या पुनर्वापरासाठी अधिक प्रभावी तंत्रज्ञान विकसित केले. आणि जरी सरासरी व्यक्तीसाठी हे सर्व परिणाम थोडेसे अर्थपूर्ण असले तरी, वैज्ञानिक क्षेत्रात त्यांचे महत्त्व जास्त सांगणे कठीण आहे.

परिणाम अर्ज

सिंक्रोफासोट्रॉनवर केलेल्या चाचण्यांचे निकाल आजही वापरले जातात. विशेषतः, ते स्पेस रॉकेट, रोबोटिक्स आणि जटिल उपकरणांवर कार्यरत ऊर्जा संयंत्रांच्या बांधकामात वापरले जातात. अर्थात, या प्रकल्पाच्या विज्ञान आणि तांत्रिक प्रगतीचा वाटा बराच मोठा आहे. काही परिणाम लष्करी क्षेत्रात देखील लागू केले जातात. आणि शास्त्रज्ञ नवीन अणुबॉम्ब तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या नवीन घटकांचा शोध लावू शकले नसले तरी, हे खरे आहे की नाही हे कोणालाही ठाऊक नाही. हे शक्य आहे की काही परिणाम लोकसंख्येपासून लपविले जात आहेत, कारण हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की हा प्रकल्प “टॉप सिक्रेट” या शीर्षकाखाली लागू केला गेला होता.

निष्कर्ष

आता तुम्हाला समजले आहे की हा एक सिंक्रोफासोट्रॉन आहे आणि यूएसएसआरच्या वैज्ञानिक आणि तांत्रिक प्रगतीमध्ये त्याची भूमिका काय आहे. आजही, अशी स्थापना अनेक देशांमध्ये सक्रियपणे वापरली जाते, परंतु तेथे आधीच अधिक प्रगत पर्याय आहेत - न्यूक्लोट्रॉन. लार्ज हॅड्रॉन कोलायडर कदाचित आजपर्यंतच्या सिंक्रोफासोट्रॉन कल्पनेची सर्वोत्तम अंमलबजावणी आहे. या इन्स्टॉलेशनच्या वापरामुळे शास्त्रज्ञांना प्रचंड वेगाने फिरणाऱ्या प्रोटॉनच्या दोन बीमची टक्कर करून मायक्रोवर्ल्ड अधिक अचूकपणे समजून घेता येते.

सोव्हिएत सिंक्रोफासोट्रॉनच्या वर्तमान स्थितीबद्दल, ते इलेक्ट्रॉन प्रवेगक मध्ये रूपांतरित झाले. आता तो FIAN मध्ये काम करतो.