Tehnologia din URSS s-a dezvoltat rapid.Ceea ce este lansarea primului satelit artificial al Pământului, care a fost urmărit de întreaga lume. Puțini oameni știu că în același 1957 în URSS a fost lansat un sincrofasotron (adică nu a fost doar finalizat și pus în funcțiune, ci lansat). Acest cuvânt desemnează o instalație pentru dispersarea particulelor elementare. Aproape toată lumea a auzit astăzi de Large Hadron Collider - este o versiune mai nouă și îmbunătățită a dispozitivului descris în acest articol.
Această configurație reprezintă o dimensiune mareun accelerator de particule elementare (protoni), care permite un studiu mai profund al micromondei, precum și interacțiunea acestor particule între ele. Modul de studiu este foarte simplu: rupeți protonii în bucăți mici și vedeți ce este înăuntru. Totul sună simplu, dar ruperea unui proton este o sarcină extrem de dificilă, care a necesitat construirea unei structuri atât de uriașe. Aici, printr-un tunel special, particulele sunt accelerate la viteze extraordinare și apoi direcționate către țintă. Când o lovesc, zboară în bucăți mici. Cel mai apropiat „coleg” al sincrofasotronului, Large Hadron Collider, funcționează aproximativ pe același principiu, doar acolo particulele sunt accelerate în direcții opuse și nu lovesc o țintă în picioare, ci se ciocnesc între ele.
Acum înțelegi puțin ce este -sincrofasotron. Se credea că instalația va face o descoperire științifică în studiul micro-lumii. La rândul său, acest lucru va deschide noi elemente și modalități de a obține surse ieftine de energie. În mod ideal, au dorit să descopere elemente care au o eficiență superioară față de uraniul îmbogățit, fiind în același timp mai puțin dăunătoare și mai ușor de eliminat.
Este demn de remarcat faptul că această instalare a fost creatăpentru implementarea unei descoperiri științifice și tehnice, dar obiectivele sale nu au fost doar pașnice. În multe privințe, descoperirea științifică și tehnică se datorează cursei înarmării militare. Sincrofasotronul a fost creat sub titlul „Top Secret”, iar dezvoltarea și construcția acestuia au fost realizate ca parte a creării bombei atomice. S-a presupus că dispozitivul va crea o teorie perfectă a forțelor nucleare, dar totul s-a dovedit a nu fi atât de simplu. Chiar și astăzi, această teorie este absentă, deși progresul tehnologic a făcut pași mari înainte.
Dacă rezumați și vorbiți într-un limbaj de înțeles?Un sincrofazotron este o facilitate în care protonii pot fi accelerați la viteze mari. Se compune dintr-un tub în buclă cu vid în interior și electromagneti puternici care împiedică mișcarea haotică a protonilor. Când protonii ating viteza maximă de mișcare, fluxul lor este îndreptat către o țintă specială. Lovind împotriva ei, protonii sunt împrăștiați în fragmente mici. Oamenii de știință pot vedea urme de resturi zburătoare într-o cameră specială cu bule și, din aceste urme, analizează natura particulelor.
Camera cu bule este puțin datatădispozitiv pentru fixarea urmelor de protoni. Astăzi, astfel de instalații folosesc radare mai precise care oferă mai multe informații despre mișcarea resturilor de protoni.
În ciuda principiului simplu al sincrofasotronului, el însușiaceastă instalație este de înaltă tehnologie, iar crearea sa este posibilă numai cu un nivel suficient de dezvoltare tehnică și științifică, pe care URSS îl deținea, fără îndoială. Dacă oferim o analogie, atunci un microscop obișnuit este dispozitivul, al cărui scop coincide cu scopul sincrofasotronului. Ambele dispozitive vă permit să explorați microcosmosul, numai că acesta din urmă vă permite să „săpați mai adânc” și are o metodă de cercetare oarecum ciudată.
Funcționarea dispozitivului a fost descrisă mai sus în cuvinte simple.Desigur, principiul funcționării sincrofazotronului este mai complex. Faptul este că, pentru a accelera particulele la viteze mari, este necesar să se asigure o diferență de potențial de sute de miliarde de volți. Acest lucru este imposibil chiar și în stadiul actual al dezvoltării tehnologice, să nu mai vorbim de cel precedent.
Prin urmare, s-a decis dispersarea particulelortreptat și conduceți-le într-un cerc pentru o lungă perioadă de timp. În fiecare cerc, protonii au fost alimentați cu energie. Ca urmare a trecerii a milioane de revoluții, a fost posibil să se câștige viteza necesară, după care au fost trimise la țintă.
Acesta este principiul folosit în sincrofasotron.La început, particulele s-au deplasat de-a lungul tunelului cu o viteză mică. La fiecare tur, au căzut în așa-numitele intervale de accelerație, unde au primit o încărcare suplimentară de energie și au luat viteză. Aceste secțiuni de accelerație sunt condensatori, a căror frecvență a tensiunii alternative este egală cu frecvența protonilor care trec prin inel. Adică, particulele au lovit secțiunea de accelerație cu o sarcină negativă, în acest moment tensiunea a crescut brusc, ceea ce le-a dat viteză. Dacă particulele lovesc secțiunea de accelerație cu o sarcină pozitivă, atunci mișcarea lor a fost încetinită. Și aceasta este o caracteristică pozitivă, deoarece din cauza sa întregul fascicul de protoni s-a deplasat cu aceeași viteză.
Și așa s-a repetat de milioane de ori și când particuleleau dobândit viteza necesară, au fost trimiși la o țintă specială, împotriva căreia s-au prăbușit. Apoi, un grup de oameni de știință au studiat rezultatele coliziunii particulelor. Așa a funcționat sincrofasotronul.
Se știe că în această imensă mașină de accelerares-au folosit, de asemenea, particule, electromagneti puternici. Oamenii cred din greșeală că au fost folosiți pentru a accelera protoni, dar nu este cazul. Particulele au fost accelerate cu ajutorul unor condensatori speciali (secțiuni de accelerație), iar magneții au menținut protonii doar într-o traiectorie strict specificată. Fără ele, mișcarea consistentă a unui fascicul de particule elementare ar fi imposibilă. Iar puterea ridicată a electromagnetilor se explică prin masa mare de protoni la o viteză mare de mișcare.
Una dintre principalele probleme în crearea acestui lucruinstalarea a constat tocmai în accelerarea particulelor. Desigur, puteau fi accelerați la fiecare tură, dar pe măsură ce accelerau, masa lor creștea. La o viteză de mișcare apropiată de viteza luminii (după cum știți, nimic nu se poate mișca mai repede decât viteza luminii), masa lor a devenit enormă, ceea ce a făcut dificilă menținerea lor pe o orbită circulară. Din programa școlară, știm că raza de mișcare a elementelor dintr-un câmp magnetic este invers proporțională cu masa lor, prin urmare, cu o creștere a masei protonilor, a trebuit să mărim raza și să folosim magneți puternici mari. Aceste legi ale fizicii limitează sever posibilitățile de cercetare. Apropo, ei pot explica, de asemenea, de ce sincrofasotronul sa dovedit a fi atât de mare. Cu cât tunelul este mai mare, cu atât magneții pot fi instalați pentru a crea un câmp magnetic puternic pentru a menține protonii în mișcare în direcția corectă.
A doua problemă este pierderea de energie în timpul mișcării.Particulele, când trec în jurul unui cerc, emit energie (o pierd). În consecință, atunci când se deplasează cu viteză, o parte din energie se evaporă și cu cât viteza de mișcare este mai mare, cu atât pierderile sunt mai mari. Mai devreme sau mai târziu, vine un moment în care valorile energiei emise și primite sunt comparate, ceea ce face imposibilă accelerarea în continuare a particulelor. În consecință, este nevoie de capacități mari.
Putem spune că acum înțelegem mai exact că acesta este un sincrofasotron. Dar ce au realizat exact oamenii de știință în timpul testelor?
Bineînțeles, această instalare nu a funcționat.fără urmă. Deși era de așteptat să producă rezultate mai serioase, unele studii au fost extrem de utile. În special, oamenii de știință au studiat proprietățile deuteronilor accelerați, interacțiunile ionilor grei cu țintele și au dezvoltat o tehnologie mai eficientă pentru eliminarea uraniului uzat-238. Și, deși pentru o persoană obișnuită toate aceste rezultate spun puțin, în domeniul științific semnificația lor este dificil de supraestimat.
Rezultate efectuate la sincrofasotrontestele sunt aplicate chiar și astăzi. În special, acestea sunt utilizate în construcția centralelor electrice care funcționează pe combustibil nuclear, sunt utilizate în crearea de rachete spațiale, robotică și echipamente complexe. Desigur, contribuția la știință și progresul tehnic al acestui proiect este destul de mare. Unele dintre rezultate sunt aplicate și în sfera militară. Și, deși oamenii de știință nu au reușit să descopere elemente noi care ar putea fi utilizate pentru a crea noi bombe atomice, de fapt, nimeni nu știe dacă acest lucru este adevărat sau nu. Este foarte posibil ca unele rezultate să fie ascunse populației, deoarece trebuie avut în vedere faptul că acest proiect a fost implementat sub titlul „Top Secret”.
Acum înțelegeți că acesta este un sincrofasotron șicare este rolul său în progresul științific și tehnologic al URSS. Chiar și astăzi, astfel de instalații sunt utilizate în mod activ în multe țări, doar că există deja versiuni mai avansate - Nuclotroni. Large Hadron Collider este probabil cea mai bună implementare a ideii sincrofazotronice până în prezent. Utilizarea acestei instalații le permite oamenilor de știință să înțeleagă mai exact micro-lumea datorită coliziunii a două fascicule de protoni care se mișcă la viteze extraordinare.
În ceea ce privește starea actuală a sincrofasotronului sovietic, acesta a fost transformat într-un accelerator de electroni. Acum lucrează la FIAN.
