Техника - молодёжи 1968-05, страница 5

вентиляционная система

реактор вспышки нейтронов

Дубненский импульсный дает мощные при вращении основного и вспомогательного диенов, когда запрессованные в диенах урановые вкладыши проскакивают мимо кассет с плутониевыми стержнями. Большие изменения коэффициента размножения нейтронов производятся автоматически грубым регулятором — подвижной частью отражателя вокруг активной зоны. Точная регулировка ведется вручную. Для аварийной защиты служат два плутониевых стержня, подвешенные на электромагнитах в неподвижной зоне реактора (на схеме эти детали не видны). В случае непредусмотренного превышения мощности эти стержни менее чем за 0,1 сен. будут выброшены из активной зоны и цепная реакция будет прервана.

>

л&у »

группами нейтронов. Таким образом, при увеличении коэффициента размножения частиц реактор дает немедленное увеличение излучения, связанного с мгновенными нейтронами, а затем — постепенное нарастание излучения, определяемое ростом числа запаздывающих нейтронов. В это время коэффициент размножения будет расти постепенно. Именно это и нужно для плавной регулировки.

ФИЗИКИ ВЫЯВЛЯЮТ СВОЙСТВА АТОМНЫХ

ЯДЕР, наблюдая, как они рассеивают и поглощают нейтроны с известной энергией. Значит, эту энергию надо уметь определять. Непосредственно экспериментаторы могут измерить длину пролетного пути частиц и время пролета. Длина нейтро-новода выбрана довольно большой — до 1000 м, ее можно зафиксировать с очень хорошей точностью. А вот измерение времени пролета — задача более сложная. Не потому, что нет приборов. Онн есть. Но нельзя точно зарегистрировать момент вылета нейтрона из реактора. Длительность самой вспышки составляет около 50 микросекунд. Значит, с меньшей ошибкой время пролета измерить принципиально нельзя. Для ряда исследователей такой точности достаточно, но если физики желают большей, они должны каким-либо путем уменьшить длительность импульса нейтронов, сохранив по возможности интенсивность пучка частиц.

Уменьшения длительности импульса удалось достичь после сочетания импульсного реактора с ускорителем электронов. Это идея сотрудника лаборатории нейтронной физики нашего института профессора^ Ф. Л. Шапиро. Если на урановую мишень внутри активной зоны направить сфокусированный пучок предварительно ускоренных электронов, то появятся так называемые фотонейтроны. Их размножение в реакторе занимает уже не 50, а только 2—6 микросекунд, точность измерений резко повышается.

Понятно, что электроны тоже должны поступать в виде кратковременных импульсов, а для этого нужен специальный ускоритель. Он основан иа идее академика В. И. Векслера, высказанной еще 20 лет тому назад. Для ускорения электронов применено переменное электрическое поле, соответствующее микроволновому радиодиапазону. Поэтому установку окрестили микротроиом. Это резонансный циклический ускоритель. Основное его отличие — большая энергия, приобретаемая электронами за один цикл ускорения. Частицы разгоняются по орбитам, напоминающим пучок обручей разных диаметров, стянутых в одной точке — там, где находится ускоряющее устройство. Первый эффективно действующий микротрон был сооружен в Институте физических проблем АН СССР профессором С. П. Капицей. Комбинация такого ускорителя с дубнен-ским импульсным быстрым реактором позволила значительно повысить точность ядерных исследований.

НА ВОПРОС: «ЧЕМ ЗАНИМАЮТСЯ ФИЗИКИ В ДУБНЕ?» — можно обобщенно ответить: «Пытаются понять, что такое ядерные силы». Или конкретнее: «Изучают различные свойства втих сил, проявляющиеся во взаимодействии элементарных частиц и атомных ядер». Импульсный реактор быстрых нейтронов в сочетании с микротроном помог физикам Дубны получить много интересных данных в этой области. Расскажем лишь об одном недавнем исследовании.

Необычное свойство ядерных сил — йх зависимость от состояний вращения (спинов) взаимодействующих частиц. На

пример, спин влияет на силы, действующие между нейтронами и дейтроном, то есть ядром атома дейтерия, которое состоит из протона и нейтрона. Спин частицы — характеристика направленная и изображается стрелкой. Экспериментаторы, изучавшие ранее рассеяние нейтронов на дейтронах, не могли определить, при какой ориентации взаимодействие будет сильнее. Теоретики также ие смогли ответить на вопрос: при некоторых предположениях оии создали две теории, которые давали различные ответы.

Ответ можно было извлечь только из строгого эксперимента, изучив рассеяние поляризованного пучка нейтронов (в нем спины всех частиц направлены в одну сторону) на мишени из дейтерия, также поляризованного. Это стало возможным после изготовления водородной мишени с параллельными спинами частиц — очень интересного физического прибора, достойного описания в отдельной статье. Мишень использовалась для поляризации нейтронного пучка от реактора. По принципу водородной построили мишень с дейтерием. Тогда ученые сравнили влияние параллельных и антипараллельных спинов у нейтронов и дейтронов. Оказалось, что частицы взаимодействуют сильнее, когда спины частиц направлены в одну сторону. Так четкий эксперимент дал однозначное решение принципиального теоретического вопроса, помог уточнить модель ядерных сил. Укрощенный атомный тигр в Дубне продолжает верно служить физикам.

Группа участников первого пуска реактора. Д. Блохинцев, С. Николаев, Ю. Блюмкина, В. Стависний, В. Зиновьев. Г. Скворцов.

Слева направо: Ф. Украинцев,

з