Техника - молодёжи 1979-03, страница 41

Кольцо ускорителя. Сколько раз фигурировало оно в статьях научных и познавательных, в бесчисленных докладах на конференциях, сколько раз мелькало на кино- и телеэкранах. Иногда при этом обращалось внимание на гигантские размеры установок современной физики и на то, как органично эти специфические, сугубо научные приборы вошли в быт народного хозяйства, в практику медицины.

Кольцо, о котором пойдет речь, сравнительно небольшое, но очень знаменитое. Называется оно «накопителем электронов ВЭПП-2М ускорителя встречных пучков Института ядерной физики Сибирского отделения АН СССР». «Впрыснутые» в кольцо электроны, предварительно сильно разогнанные, пребывают здесь многие минуты, а иногда и ча-

НАКОПИТЕЛЬНСЕ КОЛЬЦО УСКОРИТЕЛЯ

ВЫХОД

СИНХРОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (СИ)

было, а об ускорителях никто и не помышлял.

Но зато, когда ученые получили в свои руки эти удивительные устройства, они вспомнили Ленар-да «недобрым» словом. Дело в том, что после больших и весьма важных успехов в жизни конструкторов ускорителей наступила неприятная передышка. Появился явный тупик. Физики требовали все больших энергий частиц, а электроны перестали ускоряться. Виною тому оказалось излучение, предсказанное Ленардом. Оно росло вместе со скоростью, не давая ей увеличиваться. Чем большей энергией пытались наделить электроны, тем мощнее становилось излучение (названное синхротронным по типу ускорителей, где оно было впервые экспериментально обнаружено).

СИ-тяжелая артиллерия спектроскопии

сы, чтобы, собравшись воедино, устремиться по сигналу навстречу пучку своих двойников — позитронов. Такие грандиозные катастрофы микромира всегда таят в себе много неожиданностей. Каждая из них — новый вклад в теорию, каждая может прояснить сложную жизнь частичек материи, пролить свет на особенности их взаимодействия. Встреча пучков легких частиц всегда таит в себе нечто непредсказуемое, а потому чрезвычайно важное. Вот почему так жадно ждут этого момента физики, посвятившие себя изучению самых замысловатых особенностей микромира. Потом, много дней спустя, они скажут, чем ознаменовалась эта встреча, какие последствия ее их особенно поразили, что дал новый эксперимент для теории, как обогатил практику, но все это будет не скоро. Пока физики ждут. Ждут, когда пучок частиц на своем бесконечном круговом пути, куда все время подбрасываются новые порции электронов, обретет наконец необходимую мощность. Тогда откроются «шлюзы», частицы и античастицы устремятся навстречу друг Другу, чтобы в роковом противоборстве порадовать науку новыми открытиями.

Физики не одиноки в своем ожидании. Появления электронов в кольце с не меньшим волнением ждут и «гости» Института ядерной физики — исследователи молекулярных структур — химики.

На одном из первых приборов такого рода было видно неяркое голубоватое свечение, веером распространявшееся по касательной к тра-

ОКСАНА ПЕРФИЛОВА, наш спец. корр.

ектории электронного пучка. Так дает о себе знать СИ — синхро-тронное излучение, которое испускают сверхбыстрые электроны, когда их скорость приближается к заветному порогу — скорости света. Для химиков излучение не просто побочное следствие работы ускорителя, разогнавшего электроны до таких чудовищных скоростей, а сигнал к действию. Ведь именно здесь нашли они новое, современное, поистине неоценимое оружие для своей науки — излучение, которое столь же разносторонне помогает им анализировать молекулярные структуры, как столкновения пучков частиц дают физикам данные о структурах субатомных.

История синхротронного излучения необычна. Более восьмидесяти лет назад произошли два неравноценных открытия, которые в наши дни неожиданно объединились. Первое известно всем. Имя его автора чрезвычайно популярно, это великий Рентген — отец рентгенографии, рентгеноскопии, рентгено-структурного анализа и прочая, прочая, прочая... Имя второго ¹— французского физика Ленарда наверняка было бы забыто, если бы он не сделал небольшой расчет, кото* рый ныне вывел его имя из небытия. Ленард показал, что электроны очень больших энергий, то есть обладающие скоростью, близкой к скорости света, должны испускать электромагнитное излучение определенной частоты и направления. Естественно, в то время выкладки французского ученого никого не взволновали, ибо в распоряжении физиков столь быстрых частиц не

Оно-то и отбирало энергию, столь необходимую для увеличения скорости.

И долгое время синхротронное излучение существовало лишь как препятствие для физиков, занимавшихся высокими скоростями частиц.

Однако, в конце концов, упорство и справедливость восторжествовали. Что касается ускорителей, то ученые нашли способ компенсировать потери на синхротронное излучение и разгонять частицы до такНх скоростей, какие им нужны. А во-вторых, специалисты лишний раз доказали свою находчивость, использовав синхротронное излучение в чисто прикладных целях, притом весьма успешно.

С помощью СИ сейчас изучают фотоэффект, наиточнейшим образом измеряют скорость света. Физики усмотрели возможность использовать плотные пучки синхротронного излучения для «накачки» лазеров, а химики надеются прояснить особенности во многом еще таинственного явления, именуемого катализом.

Кроме того, оказалось, что синхротронное излучение прекрасно может заменить... рентгеновскую трубку (и во многом ее даже превзойти). Столь неожиданно сошлись пути двух физиков — Рентгена и Ленарда!

Такова предыстория появления в Институте ядерной физики Академгородка представителей весьма солидных научных коллективов Москвы и Новосибирска, пожелавших воспользоваться «бесплатным» приложением к накопителю ВЭПП. Более того, с каждым годом число подобных «клиентов» становится

38