Тридцать лет назад, 14 октября 1967 года, был осуществлён запуск У-70
Хроника основных и памятных событий
Наша страна в течение ряда послевоенных лет находилась на самых передовых позициях в области разработки и строительства ускорителей заряженных частиц и в развитии физики высоких энергий. Так, сразу же стал "мировым рекордсменом" по энергии ускоренных протонов и по своим размерам построенный в 1956 году синхрофазотрон в Дубне (энергия 10 ГэВ, длина орбиты частиц около 200 метров, вес кольцевого электромагнита около 40 тысяч тонн). Уже через 12 лет, в 1967 году был запущен в действие протонный синхротрон в г. Протвино близ Серпухова (энергия 76 ГэВ, длина орбиты 1.5 км, вес кольцевого электромагнита 22 тысячи тонн). Этот ускоритель и поныне остается крупнейшим не только в России, но и на всем евразийском пространстве, уступая только построенным несколько позднее ускорителям ЦЕРНа (г. Женева, Швейцария) и ФНАЛ (г. Батавия, США).
Каковы были основные вехи в создании ускорителя У-70 и в истории научного коллектива, сложившегося для эксплуатации этого уникального сооружения и для физических исследований на нем?
Уже при создании синхрофазотрона в Дубне стало ясно, для обеспечения передовых позиций в ФВЭ в стране необходимо создавать ускоритель нового поколения с применением т.н. "жесткой" фокусировки - протонный синхротрон на энергию не менее 50 Гэв. С этой целью в Институте теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ) в Москве началось сооружение модельного протонного синхротрона на 7 Гэв - прототипа будущего гиганта, а также начат выбор новой строительной площадки. Необходимым условием было наличие монолитного основания (гранит, известняк и т.д.) для установки полуторакилометрового кольцевого электромагнита, невысокая сейсмичность региона, наличие коммуникаций и энергосетей. После рассмотрения в 1956 - 1957 г. г. около 40 вариантов площадок в различных районах страны (Урал, Сибирь, Средняя Азия, Дальний Восток, Подмосковье) был выбран вариант площадки в 15 км к западу от Серпухова, на левом берегу реки Протвы, в 5 км от впадения её в Оку. На месте будущего ускорителя располагался лесной массив, состоящий из смешанных пород с преимуществом хвойных пород. Тут предстояло построить ускоритель и город для тех, кто будет здесь работать.
11 марта 1958 года было принято решение Совета Министров СССР о сооружении научно-исследовательского комплекса, включающего в себя ускоритель и установки для проведения физических исследований. Начались проектно-конструкторские работы по созданию оборудования ускорителя на предприятиях отрасли, проектные работы по строительству жилого поселка в ГСПИ.
В мастерской архитектора Корина создан первый проект будущего города физиков. Уже 1 апреля на место строительства прибыла изыскательская экспедиция ГСПИ № 1.
Вот дальнейшая хронология важнейших и примечательных событий:
- 9 августа1958 г. - Издано распоряжение СМ РСФСР об отводе земельного участка (1079 га) под размещение ускорителя и жилищное строительство в Серпуховском районе Московской области. На площадке ведутся интенсивные геодезические и изыскательские работы.
- 10 декабря 1959 г. - Распоряжением СМ РСФСР отведено первые 41 га под создание базы стройиндустрии (БСИ) и автодороги, затем дополнительно отведено еще 176 га. Так возникает один из мощнейших строительных комбинатов в Московской области.
- 10 января 1960 г. - Практически начаты земляные работы по сооружению полуторакилометрового кольцевого котлована для сооружения ускорителя. Работы ведутся"вскрышным методом, наносящим минимальный экологический ущерб. Первый кубометр грунта поднят экскаваторщиком А.В. Фроловым. Всего предстояло вынуть 384 тысячи кубометров грунта.
- 19 апреля 1960 г. - Прорабом Ф.Я. Коркиани забит первый колышек под фундамент первого жилого дома поселка физиков, тогда еще безымянного. Через 35 лет - в 1995 году,- этот день будет впервые отпразднован, как День города Протвино.
- 1 сентября 1960 г. - в двух комнатах гражданского барака №7 открыта начальная школа на 30 учащихся.
- 15 января 1961 г. - Начаты бетонные работы по заливке фундамента и сооружению кольцевого зала, других зданий ускорительного комплекса. В течение 1961 г. на строительство ускорителя полностью переведено Управление строительства № 620 (начальник - М.М. Царевский, заместитель - С.Ф. Мальцев, возглавлявший УС-620 с 1962 по 1975 г. г.)
- 3 декабря 1961 г.- Приказом по 3-му Главному Медуправлению организована медико-санитарная часть № 66. Первый начальник - В.К. Дворянинов, с 1965 по 1985г.г. во главе МСЧ-66 стоял В.И. Кириллов.
- 27 февраля 1962 г. - Строительство ускорителя поручено ИТЭФ в качестве головной организации с созданием в качестве его филиала на месте - нового Института физики высоких энергий. Начат монтаж оборудования ускорителя.
- 15 ноября 1963 г. - Приказом Государственного комитета по использованию атомной энергии ИФВЭ преобразован в самостоятельный институт под научным руководством академика Н.Н. Боголюбова. Директором ИВФЭ назначен А.А. Логунов, заместителями директора по научной работе - Р.М. Суляев и В.П. Дмитриевский (по совместительству), заместителем директора по капстроительству и общим вопросам - Е.А. Алеев, главным инженером (с января 1965г.) - К.З. Тушабрамишвили.
- 13 апреля 1964 г. - Открыт первый детский комбинат (ясли-сад), руководитель - Л.Г. Уварова.
- 22 января 1965 г. - Решением исполкома Мособлсовета населенному пункту с почтовым индексом Серпухов-7 присвоен статус рабочего поселка городского типа (РПГТ) и утверждено название - Протвино.
- 11 октября 1966 г. - Подписано правительственное советско-французское соглашение о совместных исследованиях на ускорителе ИФВЭ, в том числе на экспериментальном оборудовании французского производства. Несколько позднее премьер-министр Франции Жорж Помпиду посетил готовящийся к запуску ускоритель ИФВЭ (7 июля 1967 года).
- 27 июля 1967 г. - Осуществлен физический пуск линейного ускорителя на 100 МэВ - инжектора в кольцевой ускоритель. Выполненный по традиционной "схеме Альвареца" с трубками дрейфа линейный ускоритель И-100 поныне остается крупнейшим в стране линейным протонным ускорителем на энергию да 100 Мэв и ток в импульсе до 100 миллиампер, пригодным для прикладных исследований.
- 17 сентября 1967 г.- осуществлена первая циркуляция (без ускорения) протоного пучка из инжектора в кольце синхротрона, подтвердившая работоспособность магнитной системы У-70.
-14 октября 1967 г.- осуществлен физический запуск синхротрона У-70 - крупнейшего в мире (до 1974 года). Получены первые протоны, ускоренные до расчетной энергии 70 Гэв. На запуске присутствовали генеральный директор ЦЕРНа проф. Б. Грегори, представители Минсредмаша, ряда НИИ и КБ, участвовавших в создании ускорителя.
- Апрель-июнь 1967 г. - Ввод в строй первых каналов пучков вторичных частиц, начало первых физических экспериментов.
- 24 октября 1968 г. - Достигнута проектная интенсивность ускоренного пучка - 1012 протонов в импульсе. Ускоритель выходит на эксплуатационный режим, обеспечивая проведение 5-6 полуторамесячных сеансов в год работы на физический эксперимент. Обеспечивается одновременное проведение нескольких экспериментов на каналах вторичных частиц. Физики приступили к осуществлению задуманных исследований.
- 14 февраля 1970 г. - Группой физиков под руководством Ю.Д. Прокошкина осуществлено открытие ядер антивещества - антигелия-3. Некоторое время спустя эта же группа совместно с учеными ОИЯИ зарегистрировала также ядра антитрития.
- 22 апреля 1970 г. - Сотрудникам ИФВЭ А.А. Логунову и Р.М. Суляеву, наряду с рядом ответственных руководителей некоторых других предприятий Министерства, присуждена Ленинская премия за разработку и ввод ускорителя протонов У-70.
- 7 ноября 1970 г. - Сотрудникам ИФВЭ Ю.М. Адо, С.А. Ильевскому, Э.А. Мяэ, В.Г. Тишину присуждена Государственная премия за сооружение ускорительного комплекса ИФВЭ, включающего линейный ускоритель И-100 и протонный синхротрон У-70.
- 6 апреля 1971 г. - Указом Президиума ВС СССР 48 сотрудников ИФВЭ награждены орденами и медалями СССР "за отличия в труде по созданию и вводу ускорительного комплекса ИФВЭ". Среди них - учёные, инженеры, конструкторы, техники, рабочие. Награждены также работники Управления строительства УС-620.
- 25 мая 1971 г. - В Госреестр СССР за № 137 внесено открытие коллектива сотрудников ИФВЭ во главе с Ю.Д.Прокошкиным новой закономерности в энергетической зависимости полных сечений взаимодействий адронов ("Серпуховский эффект").
- 14 июля 1971 г. - Получены первые стереофотографии взаимодействий элементарных частиц с крупнейшей в мире пузырьковой жидководородной камеры "Мирабель", изготовленной во Франции специально для программы исследований на ускорителе У-70.
- 2 октября 1971 г. - Получены первые стереофотографии с пузырьковой жидководородной камеры "Людмила", изготовленной в ОИЯИ (Дубна).
- 8 июня 1972 г. - Торжественная церемония (с участием председателя ГКАЭ СССР А.М. Петросьянца и делегации специалистов из ЦЕРНа во главе с проф. В. Йенчке) ввода в строй системы системы быстрого вывода частиц из У-70, изготовленной в ЦЕРНе.
- 18 сентября 1972 г. - Открыт для посетителей Дом ученых ИФВЭ.
- 1973 год - Достигнута интенсивность протонного пучка У-70, равная 3*1012 протонов в импульсе. Начата разработка технического проекта новой системы инжекции в У-70 с целью значительного повышения интенсивности пучка, включая сооружение промежуточного синхротрона - бустера на энергию 1.5 Гэв, и замену линейного ускорителя.
- 4 июня 1973 г. - Комиссией по ядерной физике АН СССР принято решение о начале работ по созданию ускорителя следующего поколения на базе ускорительного комплекса ИФВЭ.
- 7 ноября 1973 г. - Сотрудникам ИФВЭ А.А. Логунову, Л.Д. Соловьёву присуждена Государственная премия за цикл работ "Фоторождение пи-мезонов на нуклонах".
- 9 сентября 1974 г. - Осуществлен ввод пучка протонов из ускорителя в нейтринный комплекс, начаты исследования по физике нейтрино.
- 13 июня 1975 г. - Коллектив ученых ИВФЭ во главе с Ю.Д.Прокошкиным в совместных исследованиях с ЦЕРН зарегистрировал явление образования новой элементарной частицы - h-мезона.
- Май 1975 г. - Ввод в строй пропан-фреоновой пузырьковой камеры СКАТ объёмом более 6 кубометров тяжеложидкостной смеси, получение первых стереофотографий событий в камере.
- 7 января 1976 г. - Родился 20-тысячный житель Протвино - Светлана Синкина. Родителям вручена памятная медаль.
- 22 июня 1977 г. - Физический запуск линейного ускорителя ионов с применением высокочастотной квадрупольной фокусировки - первого в мире ускорителя такого типа, предложенного, рассчитанного и изготовленного коллективом сотрудников во главе с проф. В.А.Тепляковым. Зафиксированы первые протоны с энергией 30 МэВ, ток в пучке около 10 мА.
- 1979 год - введена в действие система медленного вывода протонов из У-70.
- 4 января 1980 г. - Принято постановление ЦК КПСС и СМ СССР "О сооружении в 1980-1990 годах ускорительно - накопительного комплекса протонов на энергию 3 ТэВ в ИФВЭ". (К этому времени уже действовали гораздо более мощные, чем У-70, ускорители в США и в ЦЕРНе, поэтому предложение ученых вновь выйти на самые передовые рубежи исследований в ФВЭ встретило понимание руководства страны. Но никто тогда не предполагал, что создание ускорителя выйдет далеко за рамки намечавшихся 10 лет, да и сама страна станет другой...)
- 1981 год - достигнута рекордная интенсивность протонного пучка У-70 при инжекции от И-100 - 5.6 * 1012 протонов в импульсе. Осуществлена циркуляция 30-МэВ-го протонного пучка в электромагните бустерного синхротрона.
- Декабрь 1982 г. - Физический запуск "штатного" линейного ускорителя Урал-30, предназначенного для работы в качестве инжектора в бустерный синхротрон для новой системы инжекции частиц в ускоритель У-70.
- 28 января 1983 г. - Вынут первый ковш грунта на сооружении УНК. Начало горнопроходческих работ по сооружению 21-километрового подземного тоннеля с глубиной залегания от 20 до 60 метров.
- 28 октября 1983 г. - Физический запуск промежуточного синхротрона - бустера на энергию протонов 1.5 Гэв.
- Апрель 1984 г. - Группе сотрудников ИФВЭ присуждена премия СМ СССР за создание и внедрение в народное хозяйство универсального измерительно-вычислительного комплекса.
- Декабрь 1984 г. - Введена в строй новая система инжекции в У-70, включающая в себя бустер и линейный ускоритель Урал-30. Пучок ускорен по всей цепочке до расчетной энергии У-70.
- Апрель 1985 г. - Сотрудникам ИФВЭ Ю.Д. Прокошкину и С.П. Денисову присуждена Ленинская премия за цикл исследований инклюзивных процессов и открытие явления масштабной инвариантности.
- Декабрь 1986 г. - Достигнута рекордная для У-70 (и в мире) интенсивность ускоренного пучка - 1.6 * 1013 протонов в импульсе. На протяжении последующих лет существенно превысить этот показатель не удалось из-за существования ряда технологических ограничений, для преодоления которых в 90-х годах проводится модернизация оборудования У-70 (вакуумной камеры, ускоряющих станций и т. д.).
- 16 июля 1987 г. - Принято постановление ЦК КПСС и СМ СССР "Об укреплении материально-технической базы исследований по физике высоких энергии и программе её развития до 2000 года", подтверждающее ранее принятые решения о сооружении УНК.
- Апрель 1988 г. - Сотруднику ИФВЭ В.А.Теплякову присуждена Ленинская премия за разработку и создание линейного ускорителя с фокусировкой пучка высокочастотным квадрупольным полем. Несколько позже он награжден премией Американской ускорительной школы.
- Август 1988 г. - После горьковской ссылки академик А.Д.Сахаров по приглашению проводит около месяца в Протвино и детально знакомится с ускорительным центром ИФВЭ.
- 14 октября 1988 г. - выпущен первый номер многотиражной газеты ИФВЭ "Ускоритель". Первый редактор - Е.Машков.
- 15 ноября 1989 г. - Указом Президиума ВС РСФСР рабочий поселок городского типа Протвино Серпуховского района Московской области отнесен к категории городов областного подчинения.
- Декабрь 1989 г. - Проведен цикл исследований по применению изогнутых монокристаллов для вывода протонного пучка из У-70, для разводки выведенного пучка на два эксперимента.
- 9 августа 1990 г. - В Госреестр внесено открытие сотрудников ИФВЭ С.Б. Нурушева и Ю.А. Матуленко (в составе международной группы исследователей) "Явление изменения знака поляризации протонов при их упругом рассеянии на протонах при высоких энергиях".
- Октябрь 1990 г. - На установке ВЕС - прототипе переднего спектрометра УНК,- обнаружен новое резонансное состояние с массой 1812 МэВ - кандидат в "экзотическое состояние".
- Июнь 1991 г. - Введен в строй крупнейший в мире жидкоаргоновый калориметр БАРС комплекса меченых нейтрино, содержащий 600 тонн аргона. Комплекс меченых нейтрино зарегистрировал первые нейтринные события.
- Декабрь 1992 г. - Завершено изготовление опытно-промышленной партии 25 сверхпроводящих дипольных магнитов для УНК, проведены их испытания, показавшие готовность разработанной технологии для массового производства СП-магнитов для УНК. К этому же времени стало ясно, что из-за резкого изменения экономической ситуации в стране сооружение сверхпроводящей ступени УНК откладывается на неопределенное время.
- Март 1993 г. - Осуществлена проводка ускоренного пучка протонов из ускорителя У-70 по каналу инжекции УНК длиной 2.7 км.
- 11 июля 1994 г. - Постановлением Правительства Российской Федерации ИФВЭ присвоен статус Государственного научного центра РФ.
- 9 декабря 1994 г. - Горнопроходчики государственного предприятия "Тонот" (рук. - Ю.И. Коломиец) осуществили последнюю сбойку в северном сегменте тоннеля УНК. Тем самым завершена проходка 21-километрового подземного кольца будущего ускорителя. В это же время участки южной части тоннеля готовятся к началу монтажа электрофизического оборудования.
- 1995 г. - Наиболее печальный год в истории У-70 - из-за хронического непоступления средств на оплату резко вздорожавшей электроэнергии в течение года не проведено ни одного сеанса работы ускорителя. В дальнейшем руководству ИФВЭ при поддержке Минатома и Миннауки РФ ситуацию удалось выправить - в 1966 г. проведено два сеанса, в 1-й половине 1997 г. - один.
- Июль 1996 г. - Начальнику отдела пучков В.И. Котову, сотрудникам отдела В.М .Бирюкову и Ю.А. Чеснокову присуждена Государственная премия 1996 года по науке и технике за работу "Создание новых методов управления пучками частиц высоких энергий на ускорителе с помощью изогнутых кристаллов и их реализация". Методика исследуется и намечена к реализации в мировой ускорительной практике.
- Июль 1997 г. - Постановлением Правительства РФ подтвержден статус ИФВЭ как Государственного научного центра РФ.
Ускоритель У-70 и в настоящее время остается не только крупнейшим, но и практически единственным в России действующим протонным ускорителем на высокие энергии, на котором проводят исследования физики из многих лабораторий нашей страны и стран СНГ. Выполняется также ряд совместных с Западом физических программ. С течением лет ускоритель усовершенствуется.
После полутора десятка лет эксплуатации У-70 была проведена модернизация системы инжекции в ускоритель, в ходе которой для использования в начальной стадии ускорения был установлен первый в мире линейный ускоритель с высокочастотной квадрупольной фокусировкой (без магнитов), и введен в действие бустер. В результате этой модернизации интенсивность протонного пучка У-70 была увеличена на порядок, что позволило и после ввода за рубежом более крупных и мощных ускорителей сохранить интерес мирового научного сообщества к исследованиям на У-70.
Остается актуальной возможность использования У-70 в качестве инжектора в сооружаемый ускоритель на 600 ГэВ, который намечено использовать не как первую ступень УНК, а как самостоятельный ускоритель, обладающий собственной "нишей" для проведения физических исследований. Соответствующие работы ведутся, несмотря не небывало тяжелое финансовое положение, в которое оказалась "задвинута" реформами отечественная фундаментальная наука.
Над "Хроникой" работали: Г.М. Александров, Н.Н. Бочко, Г.Н. Дерновой
Опубликовано (текст под редакцией Г.Д.): газета ИФВЭ «Ускоритель» №13, 14 октября 1997 г.