Карцев Владимир Петрович
Шрифт:
электроэнергию, затрачиваемую в обмотках. Точно рассчитать увеличение надежности
работы ускорителя за счет увеличения апертуры вряд ли возможно, и проектировщики
остановились на значении, подсказанном опытом и интуицией. Для примененной
системы жесткой фокусировки был выбран зазор между полюсами 5 см и ширина
полюсов 10 см на одной стороне магнитов и соответственно 3,8 и 12,5 см — на
другой. Интересно обратить внимание на очевидную "нерасчетность" этих цифр
(особенно если перевести их в дюймы), так же как и на случайный размер диаметра
(2 км).
В результате расчетов, проведенных на основе учета приведенных данных, длина
каждого из 660 поворачивающихся магнитов (каждый массой 11 кг) оказалась равной
6,5 м, высота 30 см и ширина около 80 см. 180 фокусирующих магнитов имеют длину
2,3 м, весят каждый по 5 т. Функции поворота и фокусировки здесь, как мы видим,
разделены.
Крайне упрощена была система питания магнита. Вместо надежной, но дорогостоящей
системы мотор-генераторов, дающей постоянный ток, здесь была установлена система
мощных селеновых выпрямителей для выпрямления обычного трехфазного тока из сети.
Крайне упрощен и фундамент — он не имеет бетонных опор, покоящихся на скальном
основании. Возможные в этом случае перекосы магнитов снимаются специальными
юстировочными устройствами. Сам туннель составлен из стандартных бетонных
секций, установленных на не очень мощном бетонном монолите.
И все же вся эта затея была, по выражению ее авторов, "бравадой". Некоторая доля
риска и самонадеянности была социально обусловлена — нужно было привлечь к делу
нужных людей. То, что эта идея в конце концов осуществлена и крупнейший в мире
ускоритель заработал, — результат сочетания интуиции, осторожной смелости и
упорства физиков и инженеров, случайного благополучного стечения обстоятельств и
крайне удачного "поворота дела" в правительстве США, неожиданно для самих
создателей ускорителя отпустившем им огромную сумму денег. Построенный
ускоритель успешно работает. Исследователи планируют сделать его еще мощнее,
заменив обычные магниты более сильными, сверхпроводниковыми.
Ускорители — удовольствие дорогое. Например, ускоритель на 1000 ГэВ будет стоить
около 1 млрд. руб., диаметр его секционированного кольцевого магнита составит
около 7 км. На строительстве такого ускорителя будут заняты тысячи человек и
сотни организаций. Правда, масса магнита при введении жесткой фокусировки для
такой энергии частиц весьма умеренна — "всего" 30 тыс. т. Для защиты от
излучения придется построить вокруг ускорителя бетонные стены толщиной 12 м.
Возрастание энергии до столь высоких значений приводит к новым трудностям,
касающимся фокусировки. Ведь диаметр ускорителя на 1000 ГэВ около 7 км, а для
того, чтобы частица не уклонялась от равновесной орбиты и не терялась бы в
полюсах магнита, необходимо устанавливать магнит с погрешностью до 0,01 мм.
Магнитные системы этих гигантских ускорителей действуют по кибернетическому
принципу. Любая погрешность в" изменении направления пучка тотчас же фиксируется
приборами, и в ускоряющую систему из вычислительного центра подается команда об
изменении ее параметров, которая должна перевести пучок-нарушитель на свою
орбиту.
А может быть, физики найдут какое-нибудь более изящное решение, которое позволит
достичь новых колоссальных энергий путем сравнительно небольших затрат?
Относительно недавно были предложены совершенно новые идеи создания сверхмощных
ускорителей. Одна из них заключается в том, что ядро и цель — частица и мишень —
"выстреливаются" навстречу друг другу с помощью сравнительно небольших
ускорителей и сталкиваются с громадной, невиданной ранее силой.
В числе лауреатов Ленинской премии 1967 г. были физики из Новосибирска
Г.И.Будкер, А.А.Наумов, А.Н.Скринский, В.А.Сидоров, В.С.Панасюк. Им первым
удалось осуществить на практике идею встречных электрон-позитронных пучков. В
установке ВЭПП-2, магниты которой имеют диаметр всего лишь 3 м, новосибирским
физикам удалось достичь энергии взаимодействия частиц, равной 2 млн. МэВ!