पूरी दुनिया जानती है कि 1957 में यूएसएसआर ने दुनिया का पहला कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह लॉन्च किया था। हालांकि, कम ही लोग जानते हैं कि उसी वर्ष सोवियत संघ ने सिनक्रोपहासोट्रॉन का परीक्षण शुरू किया था, जो जिनेवा में आधुनिक लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर का पूर्वज है। लेख चर्चा करेगा कि एक सिंक्रोफोटोट्रॉन क्या है और यह कैसे काम करता है।

एक सिनक्रोपासोट्रॉन क्या है, इस सवाल का जवाब देते हुए, यह कहा जाना चाहिए कि यह एक उच्च तकनीक और उच्च तकनीक वाला उपकरण है, जो कि माइक्रोकोस्मोस के अध्ययन के लिए अभिप्रेत था। विशेष रूप से, सिनक्रोपासोट्रॉन का विचार इस प्रकार था: यह आवश्यक था, विद्युत चुम्बकीय द्वारा बनाए गए शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करते हुए, उच्च गति के लिए प्राथमिक कणों (प्रोटॉन) के एक बीम को तेज करने के लिए, और फिर इस बीम को आराम के लिए एक लक्ष्य पर निर्देशित करें। इस तरह की टक्कर से, प्रोटॉन को टुकड़ों में "ब्रेक" करना होगा। लक्ष्य से दूर नहीं एक विशेष डिटेक्टर है - एक बुलबुला कक्ष। यह डिटेक्टर आपको प्रकृति और पटरियों के गुणों का पता लगाने की अनुमति देता है जो प्रोटॉन के कुछ हिस्सों को छोड़ते हैं।

यूएसएसआर के सिंक्रोफोट्रॉन का निर्माण क्यों आवश्यक था? इस वैज्ञानिक प्रयोग में, जिसे "शीर्ष गुप्त" की श्रेणी में रखा गया था, सोवियत वैज्ञानिकों ने समृद्ध यूरेनियम की तुलना में सस्ती और कुशल ऊर्जा का एक नया स्रोत खोजने की कोशिश की। परमाणु अंतःक्रियाओं और उप-परमाणु कणों की दुनिया के गहन अध्ययन के विशुद्ध रूप से वैज्ञानिक लक्ष्यों का भी पीछा किया गया था।

सिन्क्रोफासोट्रॉन के संचालन का सिद्धांत

सिंक्रोफोट्रॉन का सामना करने वाले कार्यों का उपरोक्त विवरण कई लोगों को अभ्यास में उनके कार्यान्वयन के लिए बहुत मुश्किल नहीं लग सकता है, लेकिन ऐसा नहीं है। प्रश्न की सरलता के बावजूद, प्रोटॉन को आवश्यक भारी गति के लिए प्रोटॉन को तेज करने के लिए एक सिन्क्रोफासोट्रॉन क्या है, सैकड़ों अरब वोल्ट के विद्युत वोल्टेज की आवश्यकता होती है। वर्तमान में भी इस तरह के तनाव पैदा नहीं किए जा सकते हैं। इसलिए, यह समय तय किया गया था कि ऊर्जा को प्रोटॉन में पंप किया जाए।

सिनक्रोप्सहसट्रोन के संचालन का सिद्धांत निम्नानुसार था: प्रोटॉन बीम रिंग के आकार की सुरंग के साथ आगे बढ़ना शुरू कर देता है, इस सुरंग के कुछ स्थान पर कैपेसिटर हैं जो उस समय एक वोल्टेज उछाल बनाते हैं जब प्रोटॉन बीम उनके माध्यम से मर जाता है। इस प्रकार, प्रत्येक मोड़ पर प्रोटॉन का थोड़ा त्वरण होता है। कण बीम के बाद सिंक्रोफोट्रॉन सुरंग के साथ कई मिलियन चक्कर लगाता है, प्रोटॉन वांछित गति तक पहुंच जाएगा और लक्ष्य को निर्देशित किया जाएगा।

यह ध्यान देने योग्य है कि प्रोटॉन के त्वरण के दौरान उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रोमैग्नेट्स ने एक मार्गदर्शक की भूमिका निभाई, अर्थात्, उन्होंने बीम का मार्ग निर्धारित किया, लेकिन इसके त्वरण में भाग नहीं लिया।

प्रयोग करते समय वैज्ञानिकों को जिन समस्याओं का सामना करना पड़ा

यह समझने के लिए कि एक सिंक्रोफोट्रॉन क्या है, और इसका निर्माण एक बहुत ही जटिल और उच्च तकनीक प्रक्रिया क्यों है, आपको इसके संचालन की प्रक्रिया में आने वाली समस्याओं पर विचार करना चाहिए।

सबसे पहले, प्रोटॉन बीम की गति जितनी अधिक होती है, उतनी ही बड़े पैमाने पर वे आइंस्टीन के प्रसिद्ध कानून के अनुसार होने लगते हैं। प्रकाश के करीब गति पर, कणों का द्रव्यमान इतना बड़ा हो जाता है कि उन्हें वांछित पथ पर रखने के लिए, शक्तिशाली विद्युत चुंबक होना आवश्यक है। सिंक्रोफोट्रॉन का आकार जितना बड़ा होगा, उतना बड़ा मैग्नेट रखा जा सकता है।

दूसरी बात, उनके वृत्ताकार त्वरण के दौरान प्रोटॉन बीम द्वारा ऊर्जा हानि से सिनक्रोप्सहसट्रोन का निर्माण भी जटिल था, और बीम का वेग जितना अधिक होता है, उतने ही महत्वपूर्ण ये नुकसान बन जाते हैं। यह पता चला है कि बीम को आवश्यक विशाल गति में तेजी लाने के लिए, विशाल शक्ति होना आवश्यक है।

क्या परिणाम प्राप्त हुए?

निस्संदेह, सोवियत सिंक्रोफोट्रॉन में प्रयोगों ने प्रौद्योगिकी के आधुनिक क्षेत्रों के विकास में बहुत बड़ा योगदान दिया। तो, इन प्रयोगों के लिए धन्यवाद, यूएसएसआर के वैज्ञानिक उपयोग किए गए यूरेनियम -238 के प्रसंस्करण में सुधार करने में सक्षम थे और एक लक्ष्य के साथ विभिन्न परमाणुओं के त्वरित आयनों को टकराकर कुछ दिलचस्प आंकड़े प्राप्त किए।

नाभिकीय ऊर्जा संयंत्रों, अंतरिक्ष रॉकेटों और रोबोटिक्स के निर्माण में इस दिन सिंक्रोफेशोट्रॉन पर प्रयोगों के परिणाम का उपयोग किया जाता है। सोवियत वैज्ञानिक विचार की उपलब्धियों का उपयोग हमारे समय के सबसे शक्तिशाली सिंक्रोफोट्रॉन के निर्माण में किया गया था, जो कि लार्ज हेड्रान कोलाइडर है। सोवियत त्वरक स्वयं रूसी संघ के विज्ञान संस्थान, लेबेदेव शारीरिक संस्थान (मास्को) के संस्थान में कार्य करता है, जहां इसका उपयोग आयन त्वरक के रूप में किया जाता है।

सिंक्रोफोट्रोट्रॉन क्या है: काम का सिद्धांत और प्राप्त परिणाम - सभी साइट पर यात्रा के बारे में

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Synchrophasotron (से तादात्म्य + चरण + इलेक्ट्रॉन) एक गुंजयमान चक्रीय त्वरक है जो त्वरण के दौरान संतुलन की बिना लंबाई वाली कक्षा की लंबाई के साथ होता है। त्वरण के दौरान कणों को एक ही कक्षा में रहने के लिए, अग्रणी चुंबकीय क्षेत्र और त्वरित विद्युत क्षेत्र की आवृत्ति दोनों को बदल दिया जाता है। बीम को उच्च आवृत्ति वाले विद्युत क्षेत्र के साथ हमेशा चरण में त्वरण अनुभाग में आने के लिए उत्तरार्द्ध आवश्यक है। इस घटना में कि कण अल्ट्राट्रैटिविस्टिक हैं, क्रांति की आवृत्ति, एक निश्चित कक्षा की लंबाई पर, बढ़ती ऊर्जा के साथ नहीं बदलती है, और आरएफ जनरेटर की आवृत्ति भी स्थिर रहना चाहिए। इस तरह के एक त्वरक को पहले से ही एक सिंक्रोट्रॉन कहा जाता है।

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सिनक्रोफसोट्रॉन मार्ग

हमने एक साथ घर छोड़ दिया, जैसे कि मैं भी उसके साथ बाजार जाने वाली थी, और पहले ही मोड़ पर हम सौहार्दपूर्ण ढंग से भाग गए, और हम में से प्रत्येक ने पहले से ही अपने तरीके से और अपने व्यवसाय के बारे में ...
जिस घर में छोटे वेस्टा के पिता रहते थे, वह निर्माणाधीन पहले "नए जिले" में था (जैसा कि पहले ऊंची इमारतों को बुलाया जाता था) और हमसे लगभग चालीस मिनट की दूरी पर था। मैं हमेशा चलना पसंद करता था, और इससे मुझे कोई असुविधा नहीं हुई। केवल मैं वास्तव में इस नए जिले को पसंद नहीं करता था, क्योंकि इसमें बने घरों को माचिस की तरह बनाया गया था - सभी समान और फेसलेस। और चूंकि यह जगह बस बनना शुरू हो रही थी, इसलिए इसमें एक भी पेड़ या "हरियाली" नहीं थी, और यह कुछ बदसूरत, नकली शहर के पत्थर और डामर मॉडल जैसा दिखता था। सब कुछ ठंडा और सुस्वादु था, और मुझे हमेशा वहाँ बहुत बुरा लगता था - ऐसा लगता था कि मेरे पास साँस लेने के लिए कुछ भी नहीं था ...
और फिर भी, सबसे बड़ी इच्छा के साथ, घर के नंबरों को ढूंढना भी लगभग असंभव था। कैसे, उदाहरण के लिए, उस समय मैं मकान नंबर 2 और नंबर 26 के बीच खड़ा था, और समझ नहीं पा रहा था कि यह कैसे हो सकता है! और मुझे आश्चर्य हुआ कि मेरा "लापता" मकान नंबर 12 कहां था? .. इसमें कोई तर्क नहीं था, और मुझे समझ नहीं आया कि लोग इस तरह की अराजकता में कैसे रह सकते हैं?
अंत में, किसी और की मदद से, मैं किसी तरह सही घर खोजने में कामयाब रहा, और मैं पहले से ही बंद दरवाजे पर खड़ा था, सोच रहा था कि यह पूरी तरह से अज्ञात व्यक्ति मुझसे कैसे मिलेंगे? ..
मैं एक ही तरह से बहुत से अजनबियों से मिला, मेरे लिए अज्ञात, और हमेशा शुरुआत में हमेशा बहुत अधिक तनाव की आवश्यकता होती थी। मैंने कभी किसी के निजी जीवन में सहजता महसूस नहीं की, इसलिए, इस तरह की प्रत्येक "यात्रा" मुझे हमेशा थोड़ी पागल लगती थी। और मैं यह भी पूरी तरह से समझ गया था कि यह उन लोगों के लिए कितना बेतहाशा आवाज़ होनी चाहिए, जिन्होंने सचमुच अपने प्रियजन को खो दिया था, और किसी छोटी लड़की ने अचानक अपने जीवन पर आक्रमण किया, और घोषित किया कि मैं उनकी मृत पत्नी, बहन के साथ बात करने में उनकी मदद कर सकता हूं बेटा, माँ, पिता ... सहमत - यह उनके लिए पूरी तरह से और पूरी तरह से असामान्य लगना चाहिए था! और, ईमानदार होने के लिए, मैं अभी भी समझ नहीं पा रहा हूं कि इन लोगों ने मेरी बात क्यों सुनी!

यह मायावी शब्द है "सिंक्रोटासोट्रॉन"! मुझे याद दिलाएं कि यह सोवियत संघ में एक साधारण आम आदमी के कानों में कैसे पड़ा? किस तरह की फिल्में थीं या एक लोकप्रिय गीत, कुछ था, मुझे याद है! या यह केवल एक अप्राप्य शब्द का एक एनालॉग था?

और अब याद करते हैं कि यह क्या है और इसे कैसे बनाया गया था ...

1957 में, सोवियत संघ ने एक ही समय में दो दिशाओं में एक क्रांतिकारी वैज्ञानिक सफलता हासिल की: अक्टूबर में पहला कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह लॉन्च किया गया था, और कुछ महीने पहले, मार्च में, पौराणिक श्लेषोप्रासोट्रॉन, जो माइक्रोवर्ल्ड का अध्ययन करने के लिए एक विशाल इंस्टॉलेशन था, ने डबना में काम करना शुरू किया। इन दो घटनाओं ने पूरी दुनिया को स्तब्ध कर दिया, और "उपग्रह" और "सिनक्रोपहासोट्रॉन" शब्द ने दृढ़ता से हमारे जीवन में प्रवेश किया।

सिंक्रोफोट्रॉन एक प्रकार का आवेशित कण त्वरक है। उनमें कण उच्च गति के लिए त्वरित होते हैं और इसलिए, उच्च ऊर्जा के लिए। अन्य परमाणु कणों के साथ उनके टकराव के परिणामस्वरूप, पदार्थ की संरचना और गुणों को आंका जाता है। टक्करों की संभावना त्वरित कण बीम की तीव्रता से निर्धारित होती है, अर्थात, इसमें कणों की संख्या, इसलिए ऊर्जा के साथ-साथ तीव्रता त्वरक का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।

त्वरक बड़े आकार में पहुंचते हैं, और यह कोई संयोग नहीं है कि लेखक व्लादिमीर कार्तसेव ने उन्हें परमाणु युग के पिरामिड कहा, जिसके द्वारा वंशज हमारी तकनीक के स्तर का न्याय करेंगे।

त्वरक के निर्माण से पहले, कॉस्मिक किरणें उच्च-ऊर्जा कणों का एकमात्र स्रोत थीं। ये मुख्य रूप से कई GeV के क्रम की ऊर्जाओं के साथ प्रोटॉन हैं, स्वतंत्र रूप से अंतरिक्ष से आते हैं, और माध्यमिक कण जो वायुमंडल के साथ बातचीत करते हैं। लेकिन ब्रह्मांडीय किरणों का प्रवाह अव्यवस्थित है और इसकी तीव्रता कम है, इसलिए समय के साथ प्रयोगशाला अनुसंधान के लिए उच्च ऊर्जा और उच्च तीव्रता के कणों के नियंत्रित बीम के साथ विशेष प्रतिष्ठान - त्वरक बनाने शुरू हो गए।

सभी त्वरक का कार्य एक प्रसिद्ध तथ्य पर आधारित है: एक आवेशित कण एक विद्युत क्षेत्र को गति देता है। हालांकि, दो इलेक्ट्रोड के बीच केवल एक बार उन्हें तेज करके बहुत उच्च ऊर्जा के कणों को प्राप्त करना असंभव है, क्योंकि इसके लिए उनके लिए एक विशाल वोल्टेज लागू करना आवश्यक होगा, जो तकनीकी रूप से असंभव है। इसलिए, उच्च ऊर्जा के कणों को इलेक्ट्रोड के बीच बार-बार पास करके प्राप्त किया जाता है।

एक्सेलेरेटर्स जिसमें एक कण लगातार तेजी से अंतराल से गुजरता है, रैखिक कहा जाता है। त्वरक का विकास उनके साथ शुरू हुआ, लेकिन कण ऊर्जा को बढ़ाने की आवश्यकता के कारण लगभग अप्राप्य रूप से लंबी स्थापना हुई।

1929 में, अमेरिकी वैज्ञानिक ई। लॉरेंस ने एक त्वरक के डिजाइन का प्रस्ताव रखा जिसमें एक कण एक सर्पिल में चलता है, दो इलेक्ट्रोड के बीच एक ही अंतराल को बार-बार पार कर रहा है। कण का प्रक्षेपवक्र झुकता है और कक्षा के समतल के लिए लंबवत निर्देशित एक समान चुंबकीय क्षेत्र को मोड़ देता है। त्वरक को साइक्लोट्रॉन कहा जाता था। 1930-1931 में, लॉरेंस और उनके सहयोगियों ने कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय (यूएसए) में पहला साइक्लोट्रॉन बनाया। इस आविष्कार के लिए, 1939 में उन्हें नोबेल पुरस्कार दिया गया।

एक साइक्लोट्रॉन में, एक समान चुंबकीय क्षेत्र एक बड़ा इलेक्ट्रोमैग्नेट बनाता है, और एक विद्युत क्षेत्र डी-आकार के दो खोखले इलेक्ट्रोड के बीच उत्पन्न होता है (इसलिए उनका नाम - "युगल")। एक वैकल्पिक वोल्टेज को इलेक्ट्रोड पर लागू किया जाता है, जो एक कण को \u200b\u200bआधा मोड़ देने पर ध्रुवीयता को बदल देता है। इसके कारण, विद्युत क्षेत्र हमेशा कणों को तेज करता है। इस विचार को महसूस नहीं किया जा सकता है अगर विभिन्न ऊर्जा वाले कणों में क्रांति की अवधि अलग थी। लेकिन, सौभाग्य से, हालांकि बढ़ती ऊर्जा के साथ वेग बढ़ता है, क्रांति की अवधि स्थिर रहती है, क्योंकि एक ही सम्मान में प्रक्षेपवक्र का व्यास बढ़ता है। यह साइक्लोट्रॉन की यह संपत्ति है जो त्वरण के लिए विद्युत क्षेत्र की निरंतर आवृत्ति का उपयोग करना संभव बनाता है।

जल्द ही, अन्य अनुसंधान प्रयोगशालाओं में साइक्लोट्रॉन बनाए जाने लगे।

1950 के दशक में सिंक्रोफोट्रॉन भवन

मार्च 1938 में सरकारी स्तर पर सोवियत संघ में एक गंभीर त्वरक आधार की आवश्यकता की घोषणा की गई थी। शिक्षाविद ए.एफ. के नेतृत्व में लेनिनग्राद इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी (एलएफटीआई) के शोधकर्ताओं का एक समूह। Ioffe ने USSR के पीपुल्स कमिसर्स काउंसिल के अध्यक्ष वी.एम. मोलोटोव ने एक पत्र के साथ परमाणु नाभिक की संरचना के क्षेत्र में अनुसंधान के लिए एक तकनीकी आधार बनाने का प्रस्ताव दिया। परमाणु नाभिक की संरचना के प्रश्न प्राकृतिक विज्ञान की केंद्रीय समस्याओं में से एक बन गए और सोवियत संघ उनके समाधान में पिछड़ गया। इसलिए, यदि अमेरिका में कम से कम पांच साइक्लोट्रॉन थे, तो सोवियत संघ में 1 9 37 में लॉन्च किए गए रेडियम इंस्टीट्यूट ऑफ साइंसेज (आरआईएन) के एकमात्र साइक्लोट्रॉन नहीं थे, डिजाइन दोष के कारण व्यावहारिक रूप से काम नहीं किया था। मोलोटोव की एक अपील में 1 जनवरी, 1939 तक एलएफटीआई चक्रवात के निर्माण के पूरा होने की स्थिति बनाने का अनुरोध था। इसके निर्माण पर काम, 1937 में शुरू हुआ, विभागीय विसंगतियों और धन की समाप्ति के कारण निलंबित कर दिया गया।

दरअसल, देश के सरकारी हलकों में पत्र लिखने के समय परमाणु भौतिकी के क्षेत्र में अनुसंधान की प्रासंगिकता की स्पष्ट गलतफहमी थी। एम। जी के संस्मरणों के अनुसार। मेश्चेर्यकोवा, 1938 में, रेडियम संस्थान के परिसमापन के बारे में भी सवाल उठे, जो कुछ राय में, यूरेनियम और थोरियम पर बेकार अनुसंधान में लगे हुए थे, जबकि देश ने कोयला उत्पादन और इस्पात उत्पादन बढ़ाने की मांग की थी।

मोलोटोव को पत्र प्रभावी हुआ, और पहले से ही जून 1938 में यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज से एक आयोग, जिसकी अध्यक्षता पी.एल. सरकार के अनुरोध पर, कपित्सा ने त्वरित कणों के प्रकार के आधार पर 1020 मेव में एक LIPT साइक्लोट्रॉन के निर्माण की आवश्यकता के बारे में एक निष्कर्ष निकाला और आरआईएन साइक्लोट्रॉन में सुधार किया।

नवंबर 1938 में, एस.आई. वाविलोव ने विज्ञान अकादमी के प्रेसीडियम में एक अपील में मॉस्को में एलएफटीआई साइक्लोट्रॉन के निर्माण और आई.वी. की प्रयोगशाला को स्थानांतरित करने का प्रस्ताव रखा। कुरचतोव, जो इसके निर्माण में लगे थे। सर्गेई इवानोविच परमाणु प्रयोगशाला के अध्ययन के लिए केंद्रीय प्रयोगशाला को उसी जगह पर स्थित करना चाहते थे जो कि एकेडमी ऑफ साइंसेज, यानी मॉस्को में हो। हालांकि, उन्हें लेनिनग्राद फिजिकल टेक्निकल इंस्टीट्यूट में समर्थन नहीं मिला। बहस 1939 के अंत में समाप्त हुई, जब ए.एफ. जोफ ने एक ही बार में तीन साइक्लोट्रॉन के निर्माण का प्रस्ताव रखा। यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के प्रेसीडियम की बैठक में 30 जुलाई, 1940 को, इस साल वर्तमान साइक्लोट्रॉन से लैस करने के लिए RIAN को निर्देश देने का निर्णय लिया गया था, LPI 15 अक्टूबर तक एक नए शक्तिशाली साइक्लोट्रॉन के निर्माण के लिए आवश्यक सामग्री तैयार करने के लिए, और LFTI 1941 के पहले तिमाही में साइक्लोट्रॉन के निर्माण को पूरा करने के लिए।

इस निर्णय के संबंध में, तथाकथित साइक्लोट्रॉन ब्रिगेड एलपीआई में बनाई गई थी, जिसमें व्लादिमीर इओसिफोविच वीक्स्लर, सर्गेई निकोलेविच वर्नोव, पावेल अलेक्सेविच चेरेनकोव, लियोनो वसीलीविच ग्रोशेव और एवगेनी ल्युवोविच फेइनबर्ग शामिल थे। 26 सितंबर, 1940 को, भौतिक और गणितीय विज्ञान विभाग (OFMN) के ब्यूरो ने V.I से जानकारी सुनी। साइक्लोट्रॉन के डिजाइन असाइनमेंट के बारे में वीक्स्लर ने निर्माण के लिए इसकी मुख्य विशेषताओं और अनुमानों को मंजूरी दी। साइक्लोट्रॉन को 50 मेव की ऊर्जा के लिए ड्यूटेनर्स को तेज करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। एलपीआई 1941 में इसका निर्माण शुरू करने और 1943 में परिचालन में लाने की योजना बना रहा था। युद्ध से योजनाएँ बाधित हुईं।

परमाणु बम बनाने की तत्काल आवश्यकता ने सोवियत संघ को माइक्रोवर्ल्ड के अध्ययन में प्रयास करने के लिए मजबूर किया। एक के बाद एक, मॉस्को में प्रयोगशाला नंबर 2 (1944, 1946) में दो साइक्लोट्रॉन बनाए गए; लेनिनग्राद में, नाकाबंदी के उठाने के बाद, आरआईएएन और एलएफटीआई साइक्लोट्रॉन को बहाल किया गया (1946)।

यद्यपि युद्ध से पहले फियानोव्स्की साइक्लोट्रॉन की परियोजना को मंजूरी दी गई थी, लेकिन यह स्पष्ट हो गया कि लॉरेंस का डिज़ाइन स्वयं समाप्त हो गया था, क्योंकि त्वरित प्रोटॉन की ऊर्जा 20 मेव से अधिक नहीं हो सकती थी। यह इस ऊर्जा के साथ है कि एक कण के द्रव्यमान को बढ़ाने का प्रभाव प्रकाश की गति के साथ तुलना करने वाली गति को प्रभावित करना शुरू करता है, जो आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत से निम्नानुसार है

द्रव्यमान में वृद्धि के कारण, त्वरित अंतराल के माध्यम से कण के पारित होने और विद्युत क्षेत्र के संबंधित चरण के बीच प्रतिध्वनि का उल्लंघन होता है, जिससे अवरोध होता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि साइक्लोट्रॉन केवल भारी कणों (प्रोटॉन, आयन) को तेज करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह इस तथ्य के कारण है कि, बहुत छोटे आराम द्रव्यमान के कारण, 1–3 MeV की ऊर्जा पर भी एक इलेक्ट्रॉन प्रकाश की गति के करीब गति तक पहुंच जाता है, जिसके परिणामस्वरूप इसका द्रव्यमान काफी बढ़ जाता है और कण जल्दी से विस्मयबोधक हो जाता है।

पहला चक्रीय इलेक्ट्रॉन त्वरक बेटट्रॉन था, जिसे 1940 में विदरो के विचार पर केर्स्ट द्वारा बनाया गया था। बेटट्रॉन फैराडे कानून पर आधारित है, जिसके अनुसार जब एक चुंबकीय प्रवाह एक बंद सर्किट में प्रवेश करता है, तो इस सर्किट में एक इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न होता है। एक बिटट्रॉन में एक बंद लूप धीरे-धीरे बढ़ते चुंबकीय क्षेत्र में निरंतर त्रिज्या के निर्वात कक्ष में एक कुंडलाकार कक्षा में घूमते हुए कणों की एक धारा है। जब कक्षा के अंदर चुंबकीय प्रवाह बढ़ता है, तो एक इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न होता है, जिसके स्पर्शनीय घटक इलेक्ट्रॉनों को तेज करते हैं। एक बीट्राट्रॉन में, एक साइक्लोट्रॉन की तरह, बहुत उच्च ऊर्जा कणों के उत्पादन के लिए एक सीमा होती है। यह इस तथ्य के कारण है कि, इलेक्ट्रोडायनामिक्स के नियमों के अनुसार, गोलाकार कक्षाओं में घूमने वाले इलेक्ट्रॉनों विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करते हैं, जो सापेक्ष गति पर, बहुत अधिक ऊर्जा ले जाते हैं। इन नुकसानों की भरपाई के लिए, चुंबक कोर के आकार को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाना आवश्यक है, जिसकी व्यावहारिक सीमा है।

इस प्रकार, 1940 के दशक की शुरुआत तक, प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों दोनों की उच्च ऊर्जा प्राप्त करने की संभावनाएं समाप्त हो गई थीं। माइक्रोवर्ल्ड के आगे के अध्ययन के लिए, त्वरित कणों की ऊर्जा को बढ़ाना आवश्यक था, इसलिए त्वरण के नए तरीकों को खोजने का कार्य अत्यावश्यक था।

फरवरी 1944 में, वी.आई. वेक्सलर ने साइक्लोट्रॉन और बेटट्रॉन की ऊर्जा बाधा को दूर करने के क्रांतिकारी विचार को सामने रखा। वह इतनी सरल थी कि यह अजीब लग रहा था कि वे पहले क्यों नहीं आए। यह विचार था कि गुंजयमान त्वरण के साथ, कणों की आवृत्ति और त्वरित क्षेत्र को लगातार मेल खाना चाहिए, दूसरे शब्दों में, समकालिक होना चाहिए। जब सिंक्रोनाइज़ेशन के लिए एक साइक्लोट्रॉन में भारी सापेक्ष कणों को तेज किया जाता है, तो यह एक निश्चित कानून के अनुसार त्वरित विद्युत क्षेत्र की आवृत्ति को बदलने का प्रस्ताव था (इसके बाद, इस तरह के एक्सीलरेटर को सिंक्रोसायक्लोरोटोन कहा जाता था)।

सापेक्षवादी इलेक्ट्रॉनों में तेजी लाने के लिए, एक त्वरक प्रस्तावित किया गया था, जिसे बाद में सिंक्रोट्रॉन कहा जाता था। इसमें, निरंतर आवृत्ति के एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र द्वारा त्वरण किया जाता है, और समकालिकता एक निश्चित क्षेत्र के अनुसार भिन्न होने वाले चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्रदान की जाती है, जो कणों को एक स्थिर त्रिज्या की कक्षा में रखती है।

व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, यह सैद्धांतिक रूप से सत्यापित करने के लिए आवश्यक था कि प्रस्तावित त्वरण प्रक्रियाएं स्थिर हैं, अर्थात, प्रतिध्वनि से थोड़े विचलन के साथ, कणों के चरणबद्धकरण को स्वचालित रूप से किया जाएगा। साइक्लोट्रॉन ब्रिगेड के सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी ई.एल. फीनबर्ग ने वीक्स्लर का ध्यान इस ओर आकर्षित किया और खुद भी सख्ती से गणितीय रूप से प्रक्रियाओं की स्थिरता को साबित किया। यही कारण है कि वेक्सलर के विचार को "ऑटोपासिंग का सिद्धांत" कहा जाता था।

निर्णय पर चर्चा करने के लिए लेबेदेव शारीरिक संस्थान में एक संगोष्ठी आयोजित की गई, जिस पर वेक्सलर ने एक परिचयात्मक रिपोर्ट बनाई और फ़िनबर्ग ने स्थिरता पर एक रिपोर्ट प्रस्तुत की। काम को मंजूरी दी गई, और उसी 1944 में, यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के जर्नल डोकलाडी ने दो लेख प्रकाशित किए, जिसमें त्वरण के नए तरीकों पर चर्चा की गई (पहला लेख कई आवृत्तियों पर आधारित एक त्वरक के साथ निपटा, जिसे बाद में माइक्रोट्रॉन कहा जाता है)। उनके लेखक को केवल वेक्सलर सूचीबद्ध किया गया था, और फ़िनबर्ग का नाम बिल्कुल भी उल्लेख नहीं किया गया था। बहुत जल्द, फ़िनबर्ग की ऑटोफासिंग के सिद्धांत की खोज में भूमिका को जानबूझकर गुमनामी में बदल दिया गया था।

एक साल बाद, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी ई। मैकमिलन द्वारा ऑटोफैशिंग के सिद्धांत की स्वतंत्र रूप से खोज की गई, लेकिन वेक्सलर प्राथमिकता रहे।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि नए सिद्धांत के आधार पर त्वरक में, "लीवर नियम" स्पष्ट रूप से दिखाई दिया - ऊर्जा में लाभ के परिणामस्वरूप त्वरक कणों के बीम की तीव्रता में कमी आई है, जो इन कणों के चक्रीय त्वरण के साथ जुड़ा हुआ है, जो साइक्लोट्रॉन और बेटट्रॉन में चिकनी त्वरण के विपरीत है। 20 फरवरी, 1945 को भौतिक और गणितीय विज्ञान विभाग के एक सत्र में इस अप्रिय क्षण को तुरंत इंगित किया गया था, लेकिन फिर सभी ने सर्वसम्मति से निष्कर्ष निकाला कि यह परिस्थिति किसी भी तरह से परियोजना के कार्यान्वयन को बाधित नहीं करेगी। हालाँकि, बाद में, तीव्रता के लिए संघर्ष ने लगातार "त्वरक" को परेशान किया।

उसी सत्र में यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के अध्यक्ष के सुझाव पर एस.आई. वेविलोव, वेक्सलर द्वारा प्रस्तावित दो प्रकार के त्वरक का तुरंत निर्माण करने का निर्णय लिया गया। 19 फरवरी, 1946, यूएसएसआर के पीपुल्स कमिश्नर्स काउंसिल के तहत विशेष समिति ने संबंधित आयोग को निर्देश दिया कि वे अपनी परियोजनाओं को क्षमता, उत्पादन समय और निर्माण के स्थान के संकेत के साथ विकसित करें। (उन्होंने एलपीआई में एक साइक्लोट्रॉन बनाने से इनकार कर दिया।)

परिणामस्वरूप, 13 अगस्त 1946 को, यूएसएसआर के मंत्रिपरिषद के दो प्रस्तावों, यूएसएसआर के मंत्रिपरिषद के अध्यक्ष द्वारा हस्ताक्षरित I.V. स्टालिन और यूएसएसआर के मंत्रिपरिषद के प्रबंध निदेशक हां.ई. चेदेव, 250 मेव ड्युट्रान की ऊर्जा के साथ एक श्लेषकोशिका बनाने के लिए और 1 गेव की ऊर्जा के साथ एक सिनक्रोट्रॉन बनाने के लिए। त्वरक ऊर्जा मुख्य रूप से यूएसए और यूएसएसआर के बीच राजनीतिक टकराव द्वारा निर्धारित की गई थी। यूएसए में, उन्होंने पहले से ही लगभग 190 MeV की एक deuteron ऊर्जा के साथ एक synchrocyclotron बनाया है और 250-300 MeV की ऊर्जा के साथ एक सिंक्रोट्रॉन का निर्माण शुरू किया। घरेलू ऊर्जा त्वरक को अमेरिकी लोगों को पीछे छोड़ देना चाहिए।

सिंक्रोसाईक्लोट्रॉन के साथ यूरेनियम की तुलना में सस्ते स्रोतों से परमाणु ऊर्जा उत्पादन के नए तरीकों की खोज की उम्मीद थी। सिंक्रोट्रॉन का उपयोग करते हुए, उन्होंने कृत्रिम रूप से मेसंस का उत्पादन करने का इरादा किया, जो कि सोवियत भौतिकविदों ने उस समय मान लिया था, जिससे परमाणु विखंडन हो सकता है।

दोनों निर्णय शीर्ष "गुप्त (विशेष फ़ोल्डर)" \u200b\u200bके साथ जारी किए गए थे, क्योंकि त्वरक का निर्माण परमाणु बम परियोजना का हिस्सा था। उनकी मदद से, उन्होंने बम की गणना के लिए आवश्यक परमाणु बलों के सटीक सिद्धांत को प्राप्त करने की उम्मीद की, जो उस समय केवल अनुमानित मॉडल के एक बड़े सेट की मदद से उत्पन्न हुआ था। सच है, सब कुछ उतना सरल नहीं था जितना पहले सोचा गया था, और यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस तरह का सिद्धांत आज तक नहीं बनाया गया है।

त्वरक के लिए निर्माण स्थलों का निर्णय: सिंक्रोट्रॉन - मास्को में, कलुगा राजमार्ग (अब लेनिन्स्की प्रॉस्पेक्ट) पर, लेबेदेव शारीरिक संस्थान के क्षेत्र पर; synchrocyclotron - Ivankovskaya पनबिजली स्टेशन के क्षेत्र में, मास्को से 125 किलोमीटर उत्तर में (उस समय कलिनिन क्षेत्र)। प्रारंभ में, दोनों त्वरक का निर्माण एलपीआई को सौंपा गया था। V.I. को सिंक्रोट्रॉन पर काम का प्रमुख नियुक्त किया गया था वेक्सलर, और श्लेषकोश के अनुसार - डी.वी. Skobeltsyn।

वाम - तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, प्रोफेसर एल.पी. Zinoviev (1912-1998), दाईं ओर - यूएसएसआर अकादमी ऑफ साइंसेज के शिक्षाविद् वी.आई. सिनक्रोपहासोट्रॉन के निर्माण के दौरान वेक्सलर (1907-1966)

छह महीने बाद, परमाणु परियोजना के प्रमुख आई.वी. कुरचटोव, फियान सिनक्रोकाइक्लोस्ट्रोन पर काम की प्रगति से असंतुष्ट, इस विषय को अपनी प्रयोगशाला नंबर 2 में स्थानांतरित कर दिया। उन्होंने एम.जी. मेस्चेरीयाकोवा, लेनिनग्राद रेडियम संस्थान में काम से मुक्त हो गया। मेश्चेरीकोव की दिशा के तहत, प्रयोगशाला नंबर 2 में एक सिंक्रोसाईक्लोस्ट्रॉन का एक मॉडल बनाया गया था, जो पहले से ही ऑटोफासिंग के सिद्धांत की शुद्धता की पुष्टि करता है। 1947 में, कालिनिन क्षेत्र में त्वरक का निर्माण शुरू हुआ।

14 दिसंबर, 1949 को एम.जी. के नेतृत्व में। 1946 में बर्कले (यूएसए) में बनाए गए इसी तरह के एक्सीलरेटर की ऊर्जा को काटते हुए, मेस्चेरीयाकोवा सिंक्रोसाईक्लोट्रॉन को सफलतापूर्वक शेड्यूल पर लॉन्च किया गया और सोवियत संघ में इस प्रकार का पहला त्वरक बन गया। यह 1953 तक एक रिकॉर्ड बना रहा।

प्रारंभ में, गोपनीयता की खातिर सिंक्रोसाईक्लोस्ट्रॉन पर आधारित प्रयोगशाला को यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज (जीटीएल) की हाइड्रोटेक्निकल लैबोरेटरी कहा जाता था और प्रयोगशाला नंबर 2 की एक शाखा थी। 1953 में यह यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज की एक स्वतंत्र संस्थान (आईएनपी) में बदल गई, जिसने एमजीआर का नेतृत्व किया। Meshcheryakov।

यूक्रेनी एकेडमी ऑफ साइंसेज के शिक्षाविद् ए.आई. लीपुनस्की (1907-1972), ऑटोफैशिंग के सिद्धांत के आधार पर, एक त्वरक के डिजाइन का प्रस्ताव रखा, जिसे बाद में एक सिंक्रोफोट्रॉन (फोटो: "विज्ञान और जीवन") कहा जाता है।
सिंक्रोट्रॉन का निर्माण कई कारणों से विफल रहा। सबसे पहले, अप्रत्याशित कठिनाइयों के कारण, कम ऊर्जा के साथ दो सिंक्रोट्रॉन का निर्माण करना आवश्यक था - 30 और 250 मेव। वे एलपीआई के क्षेत्र पर स्थित थे, और उन्होंने मॉस्को के बाहर 1 GeV सिंक्रोट्रॉन बनाने का फैसला किया। जून 1948 में, उन्हें कलिनिन क्षेत्र में निर्माणाधीन सिंक्रोसाइक्लोट्रोन से कुछ किलोमीटर की दूरी पर एक जगह आवंटित की गई थी, लेकिन इसे कभी भी वहां नहीं बनाया गया था, क्योंकि यूक्रेनी अकादमी के शिक्षाविद् अलेक्जेंडर इलिच लीपुनस्की द्वारा प्रस्तावित त्वरक को पसंद किया गया था। यह इस प्रकार हुआ।

1946 में, ए.आई. ऑटोफैशिंग के सिद्धांत के आधार पर, लीपुनस्की ने एक एक्सीलेटर बनाने की संभावना के विचार को सामने रखा जिसमें सिंक्रोट्रॉन और सिंक्रोसाइक्लोट्रॉन की विशेषताएं संयुक्त थीं। बाद में, वेक्सलर ने इस प्रकार के त्वरक को एक सिंक्रोफोट्रॉन कहा। नाम तब स्पष्ट हो जाता है जब आप विचार करते हैं कि सिंक्रोटाइक्लोस्ट्रॉन को पहले एक फॉसट्रॉन कहा जाता था और, सिंक्रोट्रॉन के साथ संयोजन में, एक सिंक्रोफोट्रॉन प्राप्त किया जाता है। इसमें, नियंत्रण चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के परिणामस्वरूप, कण एक सिंक्रोट्रॉन के रूप में, अंगूठी के साथ आगे बढ़ते हैं, और त्वरण एक उच्च आवृत्ति वाले विद्युत क्षेत्र का उत्पादन करता है, जिसकी आवृत्ति समय के साथ बदलती रहती है, जैसा कि एक सिंक्रोसायक्लोट्रॉन में। इसने सिंक्रोसायक्लोरोट्रॉन की तुलना में त्वरित प्रोटॉन की ऊर्जा में काफी वृद्धि करना संभव बना दिया। सिंक्रोफोट्रोट्रॉन में, एक रैखिक त्वरक - इंजेक्टर में प्रोटॉन पूर्व-त्वरित होते हैं। चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में मुख्य कक्ष में पेश किए जाने वाले कण इसमें प्रसारित होने लगते हैं। इस विधा को बिटट्रॉन कहा जाता है। फिर, दो diametrically विपरीत rectilinear अंतराल में रखा इलेक्ट्रोड पर उच्च आवृत्ति त्वरित वोल्टेज चालू है।

ऑटोफैशिंग के सिद्धांत के आधार पर सभी तीन प्रकार के त्वरक में से, सिंक्रोफोट्रोट्रॉन तकनीकी रूप से सबसे जटिल है, और फिर कई ने इसके निर्माण की संभावना पर संदेह किया। लेकिन लीपुनस्की ने भरोसा दिलाया कि सब कुछ काम करेगा, साहसपूर्वक अपने विचार की प्राप्ति की।

1947 में, ओबनिंस्कॉय स्टेशन (अब ओबनिंस्क शहर) के पास प्रयोगशाला "बी" में, उनके नेतृत्व में एक विशेष त्वरक समूह ने त्वरक का विकास शुरू किया। सिन्क्रोफासोट्रॉन के पहले सिद्धांतकार यू.ए. क्रुतकोव, ओ.डी. काज़ाकोवस्की और एल.एल. Sabsovich। फरवरी 1948 में, त्वरक पर एक बंद सम्मेलन आयोजित किया गया था, जिसमें मंत्रियों के अलावा, ए.एल. मिन्ट्स, उस समय रेडियो इंजीनियरिंग के एक प्रसिद्ध विशेषज्ञ और लेनिनग्राद इलेक्ट्रोसिला और ट्रांसफार्मर संयंत्रों के मुख्य इंजीनियर थे। उन सभी ने कहा कि लीपुनस्की द्वारा प्रस्तावित त्वरक बनाया जा सकता है। पहले सैद्धांतिक परिणामों को प्रोत्साहित करने और अग्रणी कारखानों में इंजीनियरों के समर्थन ने 1.3-1.5 GeV की प्रोटॉन ऊर्जा के लिए एक बड़े त्वरक के लिए एक विशिष्ट तकनीकी परियोजना पर काम शुरू करना और प्रायोगिक कार्य शुरू करना संभव बनाया, जो लीपुनस्की के विचार की वैधता की पुष्टि करता है। दिसंबर 1948 तक, त्वरक का तकनीकी डिजाइन तैयार हो गया था, और मार्च 1949 तक, लीपुनस्की को 10 GeV सिन्क्रोपासोट्रॉन की प्रारंभिक डिजाइन पेश करनी थी।

और अचानक 1949 में, काम के बीच में, सरकार ने शुरू करने के लिए सिंक्रोफोट्रॉन पर काम को एलपीआई में स्थानांतरित करने का फैसला किया। किस लिए? क्यों? सब के बाद, Lebedev शारीरिक संस्थान पहले से ही एक 1 GeV सिंक्रोट्रॉन बना रहा है! हां, इस तथ्य का तथ्य यह है कि दोनों परियोजनाएं, दोनों 1.5 GeV सिन्क्रोपासोट्रॉन और 1 GeV सिन्क्रोट्रॉन दोनों बहुत महंगे थे, और सवाल उनकी तेजी से उत्पन्न हुआ। उन्हें अंततः लेबेडेव भौतिक संस्थान में एक विशेष बैठक में अनुमति दी गई, जहां देश के प्रमुख भौतिक विज्ञानी एकत्र हुए। उन्होंने इलेक्ट्रॉन त्वरण में बड़ी रुचि की कमी के कारण 1 GeV सिंक्रोट्रॉन का निर्माण करना अनावश्यक पाया। इस पद के मुख्य प्रतिद्वंद्वी एम.ए. मार्कोव। उनका मुख्य तर्क यह था कि पहले से ही अच्छी तरह से अध्ययन किए गए विद्युत चुम्बकीय बातचीत की मदद से प्रोटॉन और परमाणु बलों का अध्ययन बहुत अधिक कुशल है। हालांकि, वह अपनी बात का बचाव करने में विफल रहा, और एक सकारात्मक निर्णय लीपुनस्की परियोजना के पक्ष में था।

यह कैसे 10 GeV synchrophasotron दूना में दिखता है

वेक्सलर का सबसे बड़ा त्वरक बनाने के लिए पोषित सपना टूट गया। स्थिति के साथ नहीं डालना चाहता, वह, एस.आई. वाविलोवा और डी.वी. Skobeltsyna ने 1.5 GeV सिन्क्रोपोप्रोट्रॉन के निर्माण को छोड़ देने का प्रस्ताव रखा और तुरंत 10 GeV पर एक त्वरक के डिजाइन के साथ आगे बढ़ना, जो पहले ए.आई. Leipunsky। सरकार ने इस प्रस्ताव को स्वीकार कर लिया, क्योंकि अप्रैल 1948 में यह कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में 6–7 GeV सिंक्रोफोट्रॉन परियोजना के बारे में ज्ञात हो गया और कम से कम कुछ समय के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका से आगे रहना चाहता था।

2 मई, 1949 को यूएसएसआर मंत्रिपरिषद का एक फरमान जारी किया गया था, जिसमें पहले से सिंक्रोट्रॉन के लिए आरक्षित क्षेत्र में 7-10 गीगावॉट की ऊर्जा के साथ एक सिंक्रोफोट्रॉन का निर्माण किया गया था। विषय को लेबेदेव शारीरिक संस्थान में स्थानांतरित कर दिया गया था, और वी.आई. वेक्सलर, हालांकि लीपुनस्की के मामले काफी सफल रहे।

यह समझाया जा सकता है, सबसे पहले, इस तथ्य से कि वेक्सलर को अपने विचारकों के संस्मरणों के अनुसार, ऑटोपाशिंग के सिद्धांत का लेखक माना जाता था, एल.पी. ने उन्हें बहुत पसंद किया। बेरिया। दूसरे, उस समय एस। आई। वेविलोव न केवल लेबेदेव शारीरिक संस्थान के निदेशक थे, बल्कि यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के अध्यक्ष भी थे। लीपुनस्की को वीक्स्लर के डिप्टी बनने की पेशकश की गई थी, लेकिन उन्होंने इनकार कर दिया और भविष्य में सिंक्रोफोट्रॉन के निर्माण में भाग नहीं लिया। डिप्टी लीपुनस्की के अनुसार ओ.डी. कज़चकोवस्की, "यह स्पष्ट था कि एक ही मांद में दो भालू साथ नहीं मिलेंगे।" इसके बाद ए.आई. लीपुनस्की और ओ.डी. कज़चकोवस्की रिएक्टरों में अग्रणी विशेषज्ञ बन गए और 1960 में लेनिन पुरस्कार से सम्मानित किया गया।

रिज़ॉल्यूशन में संबंधित उपकरण के स्थानांतरण के साथ एक्सीलरेटर के विकास में शामिल प्रयोगशाला "बी" के कर्मचारियों के स्थानांतरण पर एक खंड शामिल था। और स्थानांतरण यह था कि: प्रयोगशाला "बी" में त्वरक पर काम उस समय तक मॉडल और मुख्य निर्णयों की पुष्टि के मंच पर लाया गया था।

लीबडेव भौतिक संस्थान में सभी ने उत्साहपूर्वक हस्तांतरण को स्वीकार नहीं किया, क्योंकि लीपुनस्की के साथ काम करना आसान और दिलचस्प था: वह न केवल एक उत्कृष्ट वैज्ञानिक सलाहकार थे, बल्कि एक अद्भुत व्यक्ति भी थे। हालांकि, स्थानांतरण से इनकार करना लगभग असंभव था: उस कठोर समय में, इनकार ने अदालत और शिविरों को धमकी दी।

प्रयोगशाला "बी" से स्थानांतरित समूह में इंजीनियर लियोनिद पेट्रोविच ज़िनोविएव शामिल थे। वह, त्वरक समूह के अन्य सदस्यों की तरह, लीपुनस्की की प्रयोगशाला में पहले भविष्य के त्वरक के मॉडल के लिए आवश्यक व्यक्तिगत घटकों के विकास पर काम किया, विशेष रूप से, इंजेक्टर को बिजली देने के लिए आयन स्रोत और उच्च-वोल्टेज पल्स सर्किट। लीपुनस्की ने तुरंत एक सक्षम और रचनात्मक इंजीनियर का ध्यान आकर्षित किया। उनके निर्देशन में, ज़िनोविएव एक प्रयोगात्मक सेटअप के निर्माण में शामिल होने वाला पहला था जिसमें प्रोटॉन त्वरण की पूरी प्रक्रिया को मॉडल किया जा सकता था। तब किसी ने कल्पना भी नहीं की होगी कि, श्लेषोपचारोट्रॉन के विचार के कार्यान्वयन में अग्रणी में से एक होने के नाते, Zinoviev अपने निर्माण और सुधार के सभी चरणों से गुजरने वाला एकमात्र व्यक्ति होगा। और न सिर्फ पास, बल्कि उनका नेतृत्व करेंगे।

प्रयोगशाला "बी" में प्राप्त सैद्धांतिक और प्रायोगिक परिणाम लीबडेव भौतिक संस्थान में 10 गीगाविक सिन्क्रोफासोट्रॉन के डिजाइन के लिए उपयोग किए गए थे। हालांकि, इस मूल्य में त्वरक ऊर्जा को बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण सुधार की आवश्यकता थी। इसके निर्माण की कठिनाइयों को इस तथ्य से बहुत बढ़ा दिया गया था कि उस समय पूरी दुनिया में इस तरह के बड़े प्रतिष्ठानों के निर्माण का कोई अनुभव नहीं था।

सिद्धांतकारों के मार्गदर्शन में एम.एस. राबिनोविच और ए.ए. लेबेदेव शारीरिक संस्थान में कोलोमेन्स्की ने तकनीकी परियोजना का भौतिक औचित्य बनाया। सिंक्रोफोट्रोट्रॉन के मुख्य घटक मास्को रेडियो इंजीनियरिंग इंस्टीट्यूट ऑफ साइंसेज द्वारा विकसित किए गए और लेनिनग्राद रिसर्च इंस्टीट्यूट उनके निदेशकों के निर्देशन में ए.एल. मिन्ट्स और ई.जी. मच्छर।

आवश्यक अनुभव प्राप्त करने के लिए, उन्होंने 180 मेव सिंक्रोफोट्रॉन मॉडल बनाने का फैसला किया। यह एक विशेष भवन में लेबेदेव भौतिक संस्थान के क्षेत्र में स्थित था, जो गोपनीयता के कारणों के लिए, गोदाम नंबर 2 कहा जाता था। 1951 की शुरुआत में, वीक्स्लेर ने उपकरण के काम, कमीशन और व्यापक कमीशन सहित मॉडल पर सभी काम सौंपा।

Fianovskaya मॉडल का मतलब कोई बच्चा नहीं था - 4 मीटर व्यास के साथ इसके चुंबक का वजन 290 टन था। इसके बाद, ज़िनोविएव ने याद किया कि जब उन्होंने पहली गणना के अनुसार मॉडल को इकट्ठा किया और इसे शुरू करने की कोशिश की, तो पहले कुछ भी काम नहीं किया। मुझे मॉडल लॉन्च होने से पहले कई अप्रत्याशित तकनीकी कठिनाइयों को दूर करना था। 1953 में जब ऐसा हुआ, तो वेक्सलर ने कहा: “ठीक है, यह बात है! Ivankovsky synchrophasotron काम करेगा! ” यह एक बड़े 10 GeV सिन्क्रोपासोट्रॉन के बारे में था, जो कि 1951 में कलिनिन क्षेत्र में बनना शुरू हो गया था। निर्माण एक संगठन द्वारा कोडित TDS-533 (निर्माण निदेशालय 533 का तकनीकी निदेशालय) द्वारा किया गया था।

मॉडल के लॉन्च से कुछ समय पहले, एक अमेरिकी पत्रिका ने अचानक त्वरक के चुंबकीय प्रणाली के एक नए डिजाइन पर रिपोर्ट किया, जिसे हार्ड फोकस कहा जाता है। इसे चुंबकीय क्षेत्र के विपरीत निर्देशित ग्रेडिएंट के साथ वैकल्पिक वर्गों के एक सेट के रूप में किया जाता है। यह त्वरित कणों के दोलनों के आयाम को काफी कम कर देता है, जो बदले में वैक्यूम कक्ष के क्रॉस सेक्शन को काफी कम कर सकता है। नतीजतन, लोहे की एक बड़ी मात्रा को बचाया जाता है, जो एक चुंबक बनाने के लिए जाता है। उदाहरण के लिए, जिनेवा में 30 GeV त्वरक, कठोर फोकस के आधार पर, डबना सिनक्रोपसोट्रॉन की तुलना में तीन गुना ऊर्जा और तीन गुना परिधि है, और इसका चुंबक दस गुना हल्का है।

1952 में अमेरिकी वैज्ञानिकों कर्टन, लिविंगस्टन और स्नाइडर द्वारा हार्ड फोकस मैग्नेट के डिजाइन का प्रस्ताव और विकास किया गया था। कुछ साल पहले वे एक ही चीज लेकर आए थे, लेकिन क्रिस्टोफिलोस को प्रकाशित नहीं किया।

ज़िनोविएव ने तुरंत अमेरिकियों की खोज की सराहना की और डबना सिनक्रोपासोट्रॉन को फिर से डिज़ाइन करने का सुझाव दिया। लेकिन इसके लिए मुझे समय देना होगा। वेक्सलर ने तब कहा था: "नहीं, कम से कम एक दिन के लिए, लेकिन हमें अमेरिकियों से आगे होना चाहिए।" संभवतः, शीत युद्ध की स्थितियों में, वह सही था - "वे घोड़ों को क्रॉसिंग में नहीं बदलते हैं।" और उन्होंने पहले से विकसित परियोजना के अनुसार एक बड़े त्वरक का निर्माण जारी रखा। 1953 में, यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज (EFLAN) की इलेक्ट्रोफिजिकल लैबोरेटरी निर्माणाधीन सिंक्रोफोट्रोट्रॉन के आधार पर बनाई गई थी। वी। आई। को इसका निदेशक नियुक्त किया गया वेक्स्लर।

1956 में, INP और EFLAN ने संयुक्त अनुसंधान संस्थान (JINR) के लिए आधार बनाया। इसका स्थान डबना शहर के रूप में जाना जाता है। उस समय तक, सिंक्रोकाइक्लोट्रॉन में प्रोटॉन ऊर्जा 680 मेव थी, और सिंक्रोफोट्रोट्रॉन का निर्माण पूरा हो गया था। JINR के गठन के पहले दिनों से, सिंक्रोफैसोट्रॉन बिल्डिंग (लेखक वी.पी. बोचकेरेव) का एक शैलीगत चित्र इसका आधिकारिक प्रतीक बन गया।

मॉडल ने 10 GeV त्वरक के लिए कई मुद्दों को हल करने में मदद की, हालांकि, कई नोड्स के डिजाइन में बड़े आकार के अंतर के कारण महत्वपूर्ण परिवर्तन हुए हैं। सिनक्रोपहासोट्रोन इलेक्ट्रोमैग्नेट का औसत व्यास 60 मीटर था, और इसका वजन 36 हजार टन था (इसके मापदंडों से, यह अभी भी गिनीज बुक ऑफ रिकॉर्ड्स में बरकरार है)। नई जटिल इंजीनियरिंग समस्याओं का एक पूरा परिसर उत्पन्न हुआ जिसे टीम ने सफलतापूर्वक हल किया।

अंत में, सब कुछ त्वरक के एकीकृत प्रक्षेपण के लिए तैयार था। वेक्सलर के आदेश से, उनका नेतृत्व एल.पी. Zinoviev। दिसंबर 1956 के अंत में काम शुरू हुआ, स्थिति तनावपूर्ण थी, और व्लादिमीर इओसिफ़ोविच ने खुद को या कर्मचारियों को नहीं छोड़ा। अक्सर, वे स्थापना के विशाल कंसोल रूम में शिविर बेड पर बने रहते थे। संस्मरण के अनुसार ए.ए. कोलोमेन्स्की, उस समय उनकी अधिकांश अटूट ऊर्जा, वेक्सलर ने बाहरी संगठनों से "प्रत्यर्पण" सहायता पर खर्च किया और व्यावहारिक प्रस्तावों के कार्यान्वयन में, मुख्य रूप से ज़िनोविएव से आया। वेक्सलर ने अपने प्रायोगिक अंतर्ज्ञान की बहुत सराहना की, जिसने विशाल त्वरक के प्रक्षेपण में एक निर्णायक भूमिका निभाई।

बहुत लंबे समय तक उन्हें बेटट्रॉन शासन नहीं मिला, जिसके बिना प्रक्षेपण असंभव है। और यह Zinoviev था, जिसने एक महत्वपूर्ण क्षण में, समझ लिया कि श्लेषोपासन में जीवन को सांस लेने के लिए क्या किया जाना चाहिए। सभी के आनंद के लिए दो सप्ताह के लिए तैयार किए जा रहे इस प्रयोग को आखिरकार सफलता के साथ ताज पहनाया गया। 15 मार्च, 1957 को, दूबना सिनक्रोपासोट्रॉन ने काम करना शुरू कर दिया, क्योंकि 11 अप्रैल, 1957 को वीरवार को पूरी दुनिया को रिपोर्ट किया गया। दिलचस्प बात यह है कि यह समाचार केवल तब दिखाई दिया जब त्वरक ऊर्जा, धीरे-धीरे लॉन्च के दिन से उठती है, बर्कले में तत्कालीन प्रमुख अमेरिकी सिनक्रोपासोट्रॉन की 6.3 गीगा ऊर्जा से अधिक थी। "8.3 बिलियन इलेक्ट्रॉन वोल्ट हैं!" - अखबार ने बताया, घोषणा की कि सोवियत संघ में एक रिकॉर्ड त्वरक बनाया गया था। वेक्सलर का पोषित सपना सच हो गया!

16 अप्रैल को, प्रोटॉन ऊर्जा 10 GeV के डिजाइन मूल्य पर पहुंच गई, लेकिन त्वरक को कुछ महीने बाद ही चालू कर दिया गया था, क्योंकि अभी भी काफी अनसुलझी तकनीकी समस्याएं थीं। फिर भी, मुख्य बात पीछे थी - श्लेषोपासन ने काम करना शुरू कर दिया।

मई 1957 में संयुक्त संस्थान के वैज्ञानिक परिषद के दूसरे सत्र में वेक्सलर ने इसकी सूचना दी। तब संस्थान के निदेशक डी.आई. ब्लोकिंटसेव ने उल्लेख किया है कि, सबसे पहले, सिंक्रोफोट्रॉन मॉडल को डेढ़ साल में बनाया गया था, जबकि अमेरिका में लगभग दो साल लग गए। दूसरी बात, शंकराचार्यशोत्रन को अनुसूची के भीतर रखते हुए, केवल तीन महीनों के भीतर लॉन्च किया गया था, हालांकि पहले यह अवास्तविक लगता था। यह श्लेषोपशोत्र का प्रक्षेपण था जिसने डबना को दुनिया भर में अपनी पहली प्रसिद्धि दिलाई।

संस्थान की अकादमिक परिषद के तीसरे सत्र में, विज्ञान अकादमी के संबंधित सदस्य वी.पी. Dzhelepov ने उल्लेख किया कि "Zinoviev हर तरह से प्रक्षेपण की आत्मा था और मशीन को स्थापित करने की प्रक्रिया में रचनात्मक प्रयासों और ऊर्जा की भारी मात्रा में योगदान देता था।" A. डी। आई। ब्लोकिंटसेव ने कहा कि "ज़िनोविएव ने वास्तव में जटिल समायोजन के भारी काम को सहन किया।"

सिनक्रोपसोट्रॉन के निर्माण में हजारों लोग शामिल थे, लेकिन लियोनिद पेट्रोविच ज़िनोविएव ने इसमें एक विशेष भूमिका निभाई। वेक्सलर ने लिखा: “सिनक्रोपासोट्रॉन को लॉन्च करने की सफलता और उस पर भौतिक कार्यों का एक विस्तृत मोर्चा शुरू करने की संभावना काफी हद तक एल.पी. की भागीदारी से जुड़ी है। ज़िनोविएव। "

एक्सीलेटर के शुरू होने के बाद ज़िनोविएव लेबेदेव शारीरिक संस्थान में लौटने वाले थे। हालांकि, वीक्स्लर ने उसे रहने का आग्रह किया, यह विश्वास करते हुए कि वह अब किसी और को सिंक्रोफोट्रॉन के नेतृत्व को नहीं सौंप सकता है। Zinoviev सहमत हुए और तीस साल के लिए त्वरक का नेतृत्व किया। उनके नेतृत्व में और प्रत्यक्ष भागीदारी के साथ, त्वरक में लगातार सुधार हुआ। ज़िनोविएव को सिंक्रोफोट्रॉन से प्यार था और उसने बहुत ही सूक्ष्मता से इस लोहे के विशालकाय की सांस को महसूस किया। उनके अनुसार, त्वरक का एक भी छोटा विस्तार नहीं था, जिसे वह स्पर्श नहीं करेगा और जिसका उद्देश्य नहीं पता होगा।

अक्टूबर 1957 में, इगोर वासिलीविच की अध्यक्षता में खुद को इगोर वासिलीविच की अध्यक्षता में कुरचटोव संस्थान की वैज्ञानिक परिषद की एक विस्तारित बैठक में, सोवियत संघ में उस समय के सबसे प्रतिष्ठित, लिंच पुरस्कार के लिए शिरकत करने वाले विभिन्न संगठनों के सत्रह लोगों को नामित किया गया था। लेकिन शर्तों के तहत, लॉरेट्स की संख्या बारह लोगों से अधिक नहीं हो सकती थी। अप्रैल 1959 में, इस पुरस्कार को JINR उच्च ऊर्जा प्रयोगशाला के निदेशक वी.आई. वीक्स्लर, उसी प्रयोगशाला के विभाग के प्रमुख एल.पी. Zinoviev, यूएसएसआर के मंत्रियों की परिषद के तहत परमाणु ऊर्जा के उपयोग के लिए मुख्य निदेशालय के उप प्रमुख डी.वी. एफ्रेमोव, लेनिनग्राद रिसर्च इंस्टीट्यूट के निदेशक ई.जी. कोमार और उनके कर्मचारियों एन। ए। मोनोसज़ोन, ए। एम। स्टोलोव, यूएसएसआर विज्ञान अकादमी के मास्को रेडियो इंजीनियरिंग संस्थान के निदेशक ए.एल. मिन्ट्स, एक ही संस्थान के कर्मचारी एफ.ए. वोडोप्यानोव, एस.एम. रुबिन्स्की, लेबेदेव शारीरिक संस्थान के कर्मचारी ए.ए. कोलोमेन्स्की, वी.ए. पेटुखोव, एम.एस. Rabinovich। वीक्स्लर और ज़िनोविएव डबना के मानद नागरिक बन गए।

श्लेषोपशास्त्राण पैंतालीस वर्षों तक सेवा में रहा। इस समय के दौरान, इस पर कई खोजें की गईं। 1960 में, सिनक्रोपहासोट्रॉन मॉडल को इलेक्ट्रॉन त्वरक में परिवर्तित कर दिया गया, जो अभी भी लेबेडेव भौतिक संस्थान में काम कर रहा है।

सूत्रों का कहना है

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http://fodeka.ru/blog/?p\u003d1099

http://www.larisa-zinovyeva.com

और यहां मैं आपको कुछ सेटिंग्स याद दिलाता हूं: उदाहरण के लिए, और यह कैसा दिखता है। याद रखें कि यह क्या है। या शायद आप नहीं जानते? या क्या है मूल लेख साइट पर है InfoGlaz.rf जिस लेख के साथ यह प्रति बनी है, उसका लिंक -

सिनक्रोपासोट्रॉन के निर्माण में £ 1 बिलियन के सार्वजनिक निवेश के मुद्दे को हल करने के लिए ब्रिटिश सांसदों को सिर्फ 15 मिनट का समय लगा। उसके बाद - एक घंटे के लिए उन्होंने संसदीय बुफे में, कॉफी की लागत पर सख्ती से चर्चा की। और फिर भी उन्होंने फैसला किया: उन्होंने कीमत में 15% की कमी की।

ऐसा लगता है कि कार्य जटिलता में बिल्कुल भी तुलनीय नहीं हैं, और चीजों के तर्क के अनुसार सब कुछ बिल्कुल विपरीत होना चाहिए था। एक घंटे - विज्ञान के लिए, 15 मिनट - कॉफी के लिए। लेकिन नहीं! जैसा कि बाद में पता चला, अधिकांश माननीय राजनेताओं ने तुरंत अपना अंतरतम "के लिए" दिया, जिसके बारे में बिल्कुल भी अंदाजा नहीं था कि "सिनक्रोपासोट्रॉन" क्या है।

हमें, प्रिय पाठक, ज्ञान के इस अंतर को आप से भर दें और हम कुछ राजनेताओं की वैज्ञानिक अदूरदर्शिता की तुलना नहीं करेंगे।

सिन्क्रोपासोट्रॉन क्या है?

सिन्क्रोपासोट्रॉन - वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए एक इलेक्ट्रॉनिक स्थापना - प्राथमिक कणों (न्यूट्रॉन, प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन, आदि) का चक्रीय त्वरक। इसमें एक विशाल अंगूठी का आकार है, जिसका वजन 36 हजार टन से अधिक है। इसके भारी-कर्मी चुम्बक और त्वरित नलिकाएँ सूक्ष्म कणों को दिशात्मक गति की भारी ऊर्जा देती हैं। फासट्रोन रेज़ोनेटर की गहराई में, 14.5 मीटर की गहराई पर, भौतिक स्तर पर शानदार रूपांतरण होते हैं: उदाहरण के लिए, एक छोटे प्रोटॉन को 20 मिलियन इलेक्ट्रॉन-वोल्ट और एक भारी आयन प्राप्त होता है - 5 मिलियन ईवी। और यह सभी संभावनाओं का केवल एक मामूली अंश है!

अर्थात्, चक्रीय त्वरक के अद्वितीय गुणों के लिए धन्यवाद, वैज्ञानिक ब्रह्मांड के सबसे अंतरंग रहस्यों को जानने में सक्षम थे: नगण्य कणों की संरचना और उनके गोले के अंदर होने वाली भौतिक रासायनिक प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए; व्यक्तिगत रूप से संश्लेषण प्रतिक्रिया का निरीक्षण करने के लिए; अज्ञात सूक्ष्मदर्शी वस्तुओं की प्रकृति की खोज करें।

फासट्रॉन ने वैज्ञानिक अनुसंधान के एक नए युग को चिह्नित किया - एक शोध क्षेत्र जहां एक माइक्रोस्कोप शक्तिहीन था, जिसे विज्ञान-कथा के नवप्रवर्तक भी बड़ी सावधानी से बोलते थे (उनकी रचनात्मक रचनात्मक उड़ान को पूरा नहीं कर सकता था!)।

सिनक्रोपहासोट्रॉन इतिहास

प्रारंभ में, त्वरक रैखिक थे, अर्थात, उनके पास चक्रीय संरचना नहीं थी। लेकिन जल्द ही भौतिकविदों को उन्हें छोड़ना पड़ा। ऊर्जा मूल्यों के लिए आवश्यकताओं में वृद्धि हुई - इसकी अधिक आवश्यकता थी। लेकिन रैखिक निर्माण सामना नहीं कर सका: सैद्धांतिक गणना से पता चला कि इन मूल्यों के लिए, यह अविश्वसनीय लंबाई का होना चाहिए।

• 1929 में अमेरिकी ई। लॉरेंस ने इस समस्या को हल करने का प्रयास किया और आधुनिक फासोट्रॉन के प्रोटोटाइप साइक्लोट्रॉन का आविष्कार किया। परीक्षण सफल रहे हैं। दस साल बाद, 1939 में। लॉरेंस को नोबेल पुरस्कार दिया जाता है।
• 1938 में यूएसएसआर में, प्रतिभाशाली भौतिक विज्ञानी वी.आई.व्सेलर ने त्वरक के निर्माण और सुधार में सक्रिय रूप से संलग्न होना शुरू कर दिया। फरवरी 1944 में वह ऊर्जा बाधा को दूर करने के क्रांतिकारी विचार के लिए आता है। वेक्सलर ने अपने तरीके को "ऑटोफासिंग" कहा। ठीक एक साल बाद, संयुक्त राज्य अमेरिका के वैज्ञानिक ई। मैकमिलन, पूरी तरह से स्वतंत्र रूप से एक ही तकनीक खोलते हैं।
• 1949 में सोवियत संघ के नेतृत्व में वी.आई. वीक्स्लर और एस.आई. वाविलोव एक बड़े पैमाने पर वैज्ञानिक परियोजना विकसित कर रहा है - 10 बिलियन इलेक्ट्रॉन-वोल्ट की क्षमता के साथ एक सिंक्रोफोट्रॉन का निर्माण। 8 वर्षों के लिए, यूक्रेन में डबलन शहर में परमाणु अनुसंधान संस्थान में, सैद्धांतिक भौतिकविदों, डिजाइनरों और इंजीनियरों के एक समूह ने श्रमसाध्य रूप से स्थापना पर काम किया। इसलिए, इसे डबनिसिं सिन्क्रोपहासोट्रॉन भी कहा जाता है।

पहले कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह के अंतरिक्ष में जाने से छह महीने पहले मार्च 1957 में सिंक्रोटैसोट्रॉन को ऑपरेशन में डाल दिया गया था।

सिंक्रोफोट्रॉन पर क्या शोध किया जा रहा है?

वेक्सलर के गुंजयमान चक्रीय त्वरक ने मूलभूत भौतिकी के कई पहलुओं में उत्कृष्ट खोजों की एक आकाशगंगा को जन्म दिया और विशेष रूप से, आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत के कुछ विवादास्पद और अल्प-अध्ययन की समस्याओं में:

• बातचीत की प्रक्रिया में नाभिक की क्वार्क संरचना का व्यवहार;
• नाभिक से जुड़े प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप संचयी कणों का गठन;
• त्वरित ड्यूटेरॉन के गुणों का अध्ययन;
• लक्ष्य के साथ भारी आयनों की बातचीत (माइक्रोकिरिस्क की स्थिरता की जांच);
• यूरेनियम -238 का निपटान।

इन क्षेत्रों में प्राप्त परिणाम सफलतापूर्वक अंतरिक्ष यान के निर्माण, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के डिजाइन, रोबोटिक्स के विकास और चरम स्थितियों में काम करने के लिए उपकरणों के निर्माण में सफलतापूर्वक लागू होते हैं। लेकिन सबसे आश्चर्यजनक बात यह है कि सिंक्रोफोट्रोट्रॉन पर किए गए अध्ययनों की एक श्रृंखला वैज्ञानिकों को ब्रह्मांड की उत्पत्ति के महान रहस्य को उजागर करने के करीब ले जा रही है।

यूएसएसआर में प्रौद्योगिकी तेजी से विकसित हुई। पहला कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह का प्रक्षेपण क्या है, जिसे पूरी दुनिया ने देखा था। कुछ लोगों को पता है कि उसी 1957 में, सिंक्रोफोट्रोट्रॉन ने अर्जित किया (अर्थात, यह बस पूरा नहीं हुआ और ऑपरेशन में रखा गया, अर्थात् लॉन्च किया गया)। यह शब्द प्राथमिक कणों को फैलाने के लिए एक संस्थापन को दर्शाता है। लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर के बारे में आज लगभग सभी ने सुना - यह इस लेख में वर्णित डिवाइस का एक नया और बेहतर संस्करण है।

एक सिनक्रोपासोट्रॉन क्या है? ये किसके लिये है?

यह इंस्टालेशन प्रारंभिक कणों (प्रोटॉन) का एक बड़ा त्वरक है, जो आपको माइक्रोज़र का अधिक गहराई से अध्ययन करने की अनुमति देता है, साथ ही एक दूसरे के साथ इन कणों की बातचीत भी करता है। अध्ययन का तरीका बहुत सरल है: प्रोटॉन को छोटे भागों में तोड़ें और देखें कि अंदर क्या है। सब कुछ सरल लगता है, लेकिन एक प्रोटॉन को तोड़ना एक बहुत ही मुश्किल काम है, जिसके समाधान के लिए इतनी बड़ी संरचना के निर्माण की आवश्यकता होती है। यहां, एक विशेष सुरंग के माध्यम से, कणों को बड़ी गति से त्वरित किया जाता है और फिर लक्ष्य पर भेजा जाता है। इसे मारकर वे छोटे-छोटे टुकड़ों में बिखर गए। श्लेषोपशोत्र के सबसे बड़े "सहयोगी", लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर, लगभग एक ही सिद्धांत पर काम करते हैं, केवल कण विपरीत दिशाओं में गति करते हैं और एक खड़े लक्ष्य के खिलाफ नहीं टकराते हैं, बल्कि एक दूसरे से टकराते हैं।

अब आप थोड़ा समझते हैं कि यह एक सिनक्रोपासोट्रॉन है। यह माना जाता था कि स्थापना माइक्र्रोवर्ल्ड अनुसंधान के क्षेत्र में एक वैज्ञानिक सफलता देगी। बदले में, यह सस्ते ऊर्जा स्रोतों को प्राप्त करने के लिए नए तत्वों और तरीकों को खोलेगा। आदर्श रूप से, वे ऐसे तत्वों की खोज करना चाहते थे जो दक्षता में बेहतर थे और एक ही समय में कम हानिकारक और निपटाने में आसान थे।

सैन्य उपयोग

यह ध्यान देने योग्य है कि यह स्थापना एक वैज्ञानिक और तकनीकी सफलता के कार्यान्वयन के लिए बनाई गई थी, लेकिन इसके लक्ष्य न केवल शांतिपूर्ण थे। कई मामलों में, वैज्ञानिक और तकनीकी सफलता सैन्य हथियारों की दौड़ के लिए बाध्य है। सिनक्रोपसोट्रॉन को "टॉप सीक्रेट" शीर्षक के तहत बनाया गया था, और इसका विकास और निर्माण परमाणु बम के निर्माण के हिस्से के रूप में किया गया था। यह मान लिया गया था कि डिवाइस परमाणु बलों का एक सही सिद्धांत तैयार करेगा, लेकिन यह इतना सरल नहीं था। आज भी, यह सिद्धांत अनुपस्थित है, हालांकि तकनीकी प्रगति बहुत आगे बढ़ चुकी है।

सरल शब्दों में?

अगर संक्षेप में और सादे भाषा में बात की जाए? एक सिंक्रोफोट्रॉन एक इंस्टॉलेशन है जहां प्रोटॉन को उच्च गति के लिए त्वरित किया जा सकता है। इसमें एक निर्वात ट्यूब के अंदर एक वैक्यूम के साथ और शक्तिशाली इलेक्ट्रोमैग्नेट होते हैं जो प्रोटॉन को बेतरतीब ढंग से बढ़ने से रोकते हैं। जब प्रोटॉन अपनी अधिकतम गति तक पहुंच जाते हैं, तो उनका प्रवाह एक विशेष लक्ष्य के लिए निर्देशित होता है। इसे मारते हुए, प्रोटॉन छोटे-छोटे टुकड़ों में बिखर जाते हैं। वैज्ञानिक एक विशेष बबल चैंबर में उड़ने वाले टुकड़ों के निशान देख सकते हैं, और इन निशानों से वे स्वयं कणों की प्रकृति का विश्लेषण करते हैं।

बुलबुला कक्ष प्रोटॉन के निशान को ठीक करने के लिए थोड़ा पुराना उपकरण है। आज, इस तरह के प्रतिष्ठानों में अधिक सटीक रडार का उपयोग किया जाता है, जो प्रोटॉन के टुकड़े के आंदोलन के बारे में अधिक जानकारी देते हैं।

सिंक्रोफोट्रोट्रॉन के सरल सिद्धांत के बावजूद, यह स्थापना स्वयं उच्च तकनीक है, और इसका निर्माण केवल तकनीकी और वैज्ञानिक विकास के पर्याप्त स्तर के साथ ही संभव है, जो निश्चित रूप से यूएसएसआर के पास था। यदि एक सादृश्य दिया जाता है, तो एक पारंपरिक माइक्रोस्कोप वह उपकरण होता है जिसका उद्देश्य सिनाक्रोपासोट्रॉन के साथ मेल खाता है। दोनों डिवाइस आपको माइक्रोवर्ल्ड का पता लगाने की अनुमति देते हैं, केवल बाद वाले आपको "गहरी खुदाई" करने की अनुमति देते हैं और कुछ अजीब शोध पद्धति है।

विस्तार से

ऊपर, डिवाइस के संचालन को सरल शब्दों में वर्णित किया गया था। बेशक, सिनक्रोपासोट्रॉन की कार्रवाई का सिद्धांत अधिक जटिल है। तथ्य यह है कि उच्च गति के लिए कणों को तेज करने के लिए, सैकड़ों अरबों वोल्ट का संभावित अंतर सुनिश्चित करना आवश्यक है। यह प्रौद्योगिकी विकास के वर्तमान चरण पर भी असंभव है, पिछले एक का उल्लेख करने के लिए नहीं।

इसलिए, कणों को धीरे-धीरे फैलाने और उन्हें लंबे समय तक एक सर्कल में चलाने का निर्णय लिया गया था। प्रत्येक सर्कल पर, प्रोटॉन सक्रिय थे। लाखों क्रांतियों को पारित करने के परिणामस्वरूप, आवश्यक गति हासिल करना संभव था, जिसके बाद उन्हें लक्ष्य पर भेजा गया था।

यह वह सिद्धांत है जिसका उपयोग सिंक्रोफोट्रोट्रॉन में किया गया था। सबसे पहले, कण धीमी गति से सुरंग के माध्यम से चले गए। प्रत्येक सर्कल पर, वे तथाकथित त्वरण अंतराल में गिर गए, जहां उन्हें ऊर्जा का एक अतिरिक्त प्रभार मिला और गति प्राप्त हुई। ये त्वरण अनुभाग कैपेसिटर हैं जिनके वैकल्पिक वोल्टेज की आवृत्ति रिंग के माध्यम से गुजरने वाले प्रोटॉन की आवृत्ति के बराबर है। यही है, कणों ने त्वरण साइट को एक नकारात्मक चार्ज के साथ मारा, इस पल में वोल्टेज में तेजी से वृद्धि हुई, जिससे उन्हें गति मिली। यदि कणों ने त्वरण साइट को एक सकारात्मक चार्ज के साथ मारा, तो उनकी गति धीमी हो गई। और यह एक सकारात्मक विशेषता है, क्योंकि इसकी वजह से, पूरे प्रोटॉन बीम एक ही गति से चले गए।

और इसलिए यह लाखों बार दोहराया गया था, और जब कणों ने आवश्यक गति हासिल कर ली, तो उन्हें एक विशेष लक्ष्य पर भेजा गया, जिसके बारे में वे टूट गए। वैज्ञानिकों के एक समूह के बाद कण टकराव के परिणामों का अध्ययन किया। इसी तरह से सिंक्रोफोटोट्रॉन ने काम किया।

मैग्नेट की भूमिका

यह ज्ञात है कि इस विशाल कण त्वरण मशीन में शक्तिशाली इलेक्ट्रोमैग्नेट का भी उपयोग किया गया था। लोग गलती से मानते हैं कि उनका उपयोग प्रोटॉन फैलाने के लिए किया गया था, लेकिन ऐसा नहीं है। कणों को विशेष संधारित्रों (त्वरण वर्गों) का उपयोग करके त्वरित किया गया था, और मैग्नेट केवल एक कड़ाई से निर्दिष्ट प्रक्षेपवक्र में प्रोटॉन को रखा था। उनके बिना, प्राथमिक कणों की एक किरण की सुसंगत गति असंभव होगी। और इलेक्ट्रोमैग्नेट्स की उच्च शक्ति को प्रोटॉन के बड़े द्रव्यमान द्वारा आंदोलन की उच्च गति से समझाया जाता है।

वैज्ञानिकों को किन समस्याओं का सामना करना पड़ा?

इस सेटअप को बनाने में मुख्य समस्याओं में से एक कणों के फैलाव में ठीक था। बेशक, उन्हें प्रत्येक सर्कल पर त्वरण दिया जा सकता था, लेकिन त्वरण के साथ उनका द्रव्यमान अधिक हो गया। प्रकाश की गति के करीब गति पर (जैसा कि आप जानते हैं, प्रकाश की गति से तेज कुछ भी नहीं चल सकता है), उनका द्रव्यमान विशाल हो गया, जिससे उन्हें एक गोलाकार कक्षा में रखना मुश्किल हो गया। स्कूल के पाठ्यक्रम से, हम जानते हैं कि चुंबकीय क्षेत्र में तत्वों की गति की त्रिज्या उनके द्रव्यमान के व्युत्क्रमानुपाती होती है, इसलिए प्रोटॉन के बढ़ते द्रव्यमान के साथ हमें त्रिज्या को बढ़ाना होगा और बड़े मजबूत मैग्नेट का उपयोग करना होगा। भौतिकी के ऐसे कानून अनुसंधान के अवसरों को गंभीर रूप से सीमित करते हैं। वैसे, वे यह भी बता सकते हैं कि सिंक्रोफोट्रोट्रॉन इतना विशाल क्यों निकला। सुरंग जितनी बड़ी होगी, प्रोटॉन गति की वांछित दिशा बनाए रखने के लिए एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए बड़े मैग्नेट स्थापित किए जा सकते हैं।

दूसरी समस्या आंदोलन के दौरान ऊर्जा हानि है। एक सर्कल के चारों ओर गुजरने वाले कण ऊर्जा का उत्सर्जन करते हैं (इसे खो देते हैं)। नतीजतन, गति पर चलते समय, ऊर्जा का हिस्सा वाष्पित हो जाता है, और गति की गति जितनी अधिक होती है, नुकसान उतना अधिक होता है। जल्दी या बाद में, वह क्षण आता है जब विकिरणित और प्राप्त ऊर्जा के मूल्यों की तुलना की जाती है, जिससे कणों को और फैलाना असंभव हो जाता है। नतीजतन, बड़ी क्षमताओं की आवश्यकता है।

हम कह सकते हैं कि हम अब और अधिक सटीक रूप से समझते हैं कि यह एक सिनक्रोपासोट्रॉन है। लेकिन परीक्षणों के दौरान वैज्ञानिकों ने वास्तव में क्या हासिल किया?

क्या शोध किया गया है?

स्वाभाविक रूप से, इस स्थापना का काम एक ट्रेस के बिना पारित नहीं हुआ। और यद्यपि उसे अधिक गंभीर परिणाम मिलने की उम्मीद थी, कुछ अध्ययन बेहद उपयोगी थे। विशेष रूप से, वैज्ञानिकों ने त्वरित ड्यूटेरॉन के गुणों का अध्ययन किया, लक्ष्य के साथ भारी आयनों की बातचीत की, और खर्च यूरेनियम -238 के निपटान के लिए एक अधिक कुशल तकनीक विकसित की। और यद्यपि औसत व्यक्ति के लिए ये सभी परिणाम किसी भी चीज के बारे में बहुत कम बोलते हैं, वैज्ञानिक क्षेत्र में उनका महत्व शायद ही कम करके आंका जा सकता है।

आवेदन परिणाम

सिंक्रोफोट्रॉन पर किए गए परीक्षणों के परिणाम आज भी लागू होते हैं। विशेष रूप से, उनका उपयोग बिजली संयंत्रों के निर्माण में किया जाता है, जिनका उपयोग अंतरिक्ष रॉकेट, रोबोटिक्स और परिष्कृत उपकरणों के निर्माण में किया जाता है। बेशक, इस परियोजना के विज्ञान और तकनीकी प्रगति में योगदान काफी बड़ा है। कुछ परिणाम सैन्य क्षेत्र में लागू होते हैं। और यद्यपि वैज्ञानिक नए तत्वों की खोज करने में सक्षम नहीं थे, जिनका उपयोग नए परमाणु बम बनाने के लिए किया जा सकता है, कोई भी वास्तव में नहीं जानता है कि यह सच है या नहीं। यह संभव है कि कुछ परिणाम जनता से छिपे हों, क्योंकि यह विचार करने योग्य है कि इस परियोजना को "टॉप सीक्रेट" शीर्षक के तहत लागू किया गया था।

निष्कर्ष

अब आप समझते हैं कि यह एक सिनक्रोपासोट्रॉन है, और यूएसएसआर की वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति में इसकी भूमिका क्या है। आज भी, कई देशों में ऐसी सुविधाओं का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है, लेकिन पहले से ही अधिक उन्नत विकल्प हैं - न्यूक्लियोट्रॉन। लार्ज हैड्रोन कोलाइडर शायद अब तक सिंक्रोफोटोट्रॉन विचार का सबसे अच्छा कार्यान्वयन है। इस सेटअप का उपयोग वैज्ञानिकों को अधिक गति से चलने वाले प्रोटॉन के दो बीमों के टकराने के कारण माइक्रोवर्ल्ड को अधिक सटीक रूप से जानने की अनुमति देता है।

जैसा कि सोवियत सिन्क्रोफैसोट्रॉन की वर्तमान स्थिति के लिए था, इसे इलेक्ट्रॉन त्वरक में बदल दिया गया था। अब लेबेदेव शारीरिक संस्थान में काम करता है।