Техника - молодёжи 1941-01, страница 31

Представим себе для наглядности коробку из-под крема для обуви, только очень больших размеров, диаметром до метра. Распилив ее по диаметру, мы получим> два так называемых дуанта. Вот в таких дуантах и происходит «разгонка» положительно заряженных частиц.

В циклотроне дуанты раздвинуты на несколько сантиметров друг от друга. Они заряжаются высокочастотным током напряжением в десятки тысяч вольт. Благодаря переменному току знаки зарядов все время меняются, причем в каждый данный момент оба дуанта заряжены разноименно. В пространстве между ними образуется электрическое поле.

Всякая положительно заряженная частица, очутившаяся в середине этого пространства, притягивается к отрицательно заряженному дуан-ту и по инерции влетает внутрь его.

Каждый дуант находится между полюсами чрезвычайно мощного магнита. По закону Ампера, заря-женная частица, движущаяся в магнитном поле, отклоняется от своего прямолинейного пути. Поэтому, описав полукруг в полости дуанта, частица вылетает из него и вновь оказывается в электрическом поле. В этот момент положительный дуант становится отрицательным:, а отрицательный, из которого только что вылетела частица, — положительным. Частица испытывает притяжение одного дуанта и отталкивание со стороны другого. Под влиянием этих сил скорость ее возрастет. Влетев внутрь другого дуанта, частица под действием магнитного поля опять опишет полукруг, но на этот раз по большему радиусу, так как ее скорость будет уже значительно больше.

Перелетая таким образом из дуанта в дуант, частица описывает как бы спираль. При каждом пересечении электрического поля частица получает новое ускорение. В конце спирали она приобретет огромную скорость, для получения которой с помощью электростати-'ческого генератора потребовалось бы создать напряжение в несколько миллионов вольт.

Первый советский циклотрон был построен' в Ленинграде в Радиевом институте. Для создания электрического поля между его дуантамн потребовался генератор высокочастотных колебаний мощностью в 50 киловатт и напряжением в 20 тыс. вольт. Другой генератор питает весьма мощные магниты циклотрона. На одну лишь обмотку этих магнитов ушло около 2 тонн меди. Такой магнит может вырвать из рук поднесенный к нему железный ключ, может намагнитить на расстоянии часы и остановить их.

Дуанты циклотрона заключены в вакуум-камеру, из которой на время

опыта удаляется воздух. Это делается для того, чтобы частицы во время разгона встречали меньше препятствий на своем пути и не теряли скорости. В вакуум-камеру вводится необходимое количество так называемого тяжелого водорода. Это вещество имеет вдвое больший атомный вес, чем обычный водород. Ядра тяжелого водорода оказались наиболее удобными для атомной бомбардировки.

Таким образом, для работы циклотрона потребовалась еще установка, вырабатывающая тяжелый водород, а также непрерывно работающая вакуумная установка и весьма сложная охладительная система. Дуанты опутаны целой сетью тонких медных трубочек, по которым непрерывно циркулирует , вода, уносящая тепло, образующееся в этой своеобразной высокочастотной печи.

Несмотря на свои сравнительно небольшие масштабы, опытный циклотрон, установленный в Радиевом институте, по силе своего излучения равноценен 15 килограммам радия. Это почти в десять раз превышает все количество радия, добытого на земле.

Действие циклотрона можно испытать, поместив внутрь камеры на пути разгоняемых частиц пластинку какого-либо металла. ЕсЛи таким образом бомбардировать пластинку бериллия, из нее вылетают нейтроны, обладающие еще большей проницающей способностью, чем положительно заряженные частицы.

Потоки нейтронов проходят через все стенки циклотрона и вызывают радиоактивный распад находящихся поблизости

Заинтересовавшись действием циклотрона — аппарата, предназначенного для создания быстрого потока элементарных частиц, — доктор Арк-Синус проник внутрь вакуум-камеры. Предвидя длительную научную работу, он предусмотрительно захватил с собой- письменный стол, кресло, чернила. Внезапно циклотрон был включен, и вихрь заряженных частиц подхватил Арк-Синуса и с громадной скоростью закружил его по спирали.

вергался облучению. Таким путем можно сделать радиоактивными самые различные вещества, причем в такой степени и на такой срок, на какой это будет желательно. Это открывает совершенно новые горизонты перед наукой и, в частности, перед медициной, так как .можно искусственно получать в достаточном количестве радиоактивный натрий, иод, фосфор и пр.

Сотрудники Радиевого института испытывали также непосредственное действие циклотрона на живые ткани. Мыши, облученные

Заметив, что мышь, облученная циклотроном, теряет шерсть, доктор с беспокойством подумал о своей шевелюре. Чтобы защитить ее от опасного облучения, он скрылся за водяной завесой. Она оказалась надежной защитой для доктора, так как поглощала все частицы, вылетающие из циклотрона.

элементов.

Так, например, если на циклотрон положить серебряный портсигар, то через некоторое время портсигар становится радиоактивным, потому что вылетающие из пластинки бериллия нейтроны производят разрушение атомов серебра. Такой портсигар, в свою очередь, становится источником радиоактивного излучения. Свою радиоактивность он сохраняет в течение известного времени, длительность которого зависит' от того, как долго он под-