Техника - молодёжи 1979-03, страница 42

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ТВОРЧЕСТВО МОЛОДЕЖИ

все больше и больше, так как слава о необычайных возможностях СИ распространяется достаточно быстро.

Аспирантка Института неорганической химии Сибирского отделения АН СССР Аза Красноперова — один из старейших (не по возрасту, конечно) и частых посетителей накопителя ВЭПП-2М. Школьница из Казахстана попала на физический факультет знаменитого Новосибирского университета, где обучение будущих ученых ведется на самых современных приборах самых современных лабораторий Академгородка. Она выбрала своей темой освещенный традициями метод рентгеноспектроскопии.

В свое время лучи Рентгена дополнили обычные световые лучи, дав новые возможности исследователям молекулярных структур. Теперь настала очередь СИ. Именно это излучение в экспериментах Красноперовой сменило привычные рентгеновские лучи. Казалось бы, в том нет ничего нового, так как в аппаратуре меняется лишь источник излучения. Но в этой количественной замене кроется качественное изменение метода исследования.

Чем же замечательно СИ, почему появилось столько желающих использовать его взамен рентгеновской трубки?

Прежде всего исследователей привлекла «разносторонность» излучения, обширный спектр частот, характерных для него. Действительно, СИ заполнило солидную брешь в шкале электромагнитных волн, которая выглядит так красиво на цветных вкладках учебников и монографий. Однако отнюдь не каждому участку шкалы соответствует свой излучатель. Так что шкала имеет заметные пробелы. СИ их полностью перекрывает, заполняя громадный диапазон от видимого света до жесткого проникающего рентгена. Но этого мало. У излучения быстрых электронов есть и иные привлекательные черты. Во-первых, это геометрия. СИ распространяется узким пучком, в заданном направлении, несет всю энергию в одну сторону. Кроме того, сама мощность излучения невиданна для рентгеновских трубок. Ведь зависит она от энергии электронов и их количества в пучке.

Излучение рентгеновских трубок образуется, когда электроны тормозятся металлом анода. Очень мощные частицы просто разрушат анод. И длительной бомбардировки он тоже не любит. А электроны накопителя путешествуют внутри кольца до десяти часов, испуская все это время сильнейшие потоки СИ, превосходящие все, что можно вы

жать из рентгеновской трубки, в десятки тысяч раз.

Так что отнюдь не экзотика излучения, а его уникальные возможности привлекли пристальное внимание исследователей.

Красноперова давно уже занялась спектрами поглощения различных газов. Спектроскопия — эффективнейший метод исследования электронной структуры молекул. Спектр — это целый ряд линий, каждая из которых несет определенную информацию о самых сокровенных тайнах электронных оболочек. Чем больше линий, тем информация подробнее. Поскольку СИ — излучение исключительно мощное, разрешающая способность аппаратуры (кроме излучателя, используются обычные, можно сказать, стандартные спектрометры) повышается. И линии, которые раньше сливались воедино, сейчас как бы раздваиваются.

Такая полная неожиданность подстерегала ученых, когда они получили спектр аргона. Элемент, давным-давно заинтересовавший исследователей. Казалось бы, в нем нет уже никаких тайн, все известно, все изучено, вошло в справочники. Но в свете мощного луча СИ аргон обнаружил тонкую структуру, выявились новые спектральные линии, о которых ранее никто и не подозревал.

Красноперова изучила электрон-

ЗКРАН \_

Г Av^-w,

_ щ

ное строение множества молекул, выясняя, как расположены на орбитах электроны, какова их энергия, какие орбиты не заполнены и т. д.

Эксперимент труден, в том нет сомнения. Но не менее трудна его интерпретация. Любой рентгеновский снимок, даже самый шаблонный, самый стереотипный, требует внимательного и вдумчивого прочтения.

А для того чтобы «прочесть» молекулярные спектры с тонкой структурой, полученные благодаря помощи мощного синхротронного излучения, требуется весьма кропотливая работа, нужен свой Шам-

полион, способный понять и объяснить сложные иероглифы природы. В роли теоретического дешифров-щика спектров Красноперовой и других исследователей, занимающихся аналогичной работой, выступил аспирант того же института Анатолий Кондратенко. Ему, что называется, дали «на откуп» особые колебательные состояния свободных от электронов уровней молекул, которые раньше оставались нераскрытыми. И молодой талантливый теоретик обосновал смысл представшей перед исследователями сложной картины, развил теорию колебательных спектров.

Это было нечто вроде детального обследования только что открытого острова, куда до сих пор не ступала нога человека. Надо было нанести на карту каждый ручеек, каждую скалу, каждую отмель, зарегистрировать животных, насекомых, птиц, рыб, выяснить особенности растительного мира, словом, познать все об острове.

Разумеется, работа теоретиков — к Кондратенко присоединилась выпускница того же физического факультета НГУ Надежда Шкляева — была не столь многогранной, но все экспериментальные данные они изучили, рассчитали и объяснили. Ну и, конечно, большой вклад в теорию внесла Аза Красноперова. Ведь сейчас грань между теоретиками и экспериментаторами стирает-

Схема установки

ДЕ ФРАКЦИОННАЯ РЕШЕТКА

ся. Нельзя бездумно вести наблюдения, равно как и теория должна учитывать многие тонкости эксперимента. А работы поистине непочатый край. Ведь две трети фотографий спектров, полученных во всем мире с помощью СИ, падает на долю ученых Академгородка Сибирского отделения АН СССР. Над этими проблемами трудится большой дружный коллектив сотрудников Института неорганической химии и Института ядерной физики. А молодежь институтов стала коллективным участником Центральной выставки НТТМ-78, посвященной славному 60-летию Ленинского комсомола!

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ

ЩЕЛИ СПЕКТРОМЕТРА

39