A soproni részecskegyorsító
Beszélgetés Simonyi Károllyal

 

Éppen ötven éve annak, hogy Simonyi Károly és munkatársai Magyarországon elõször hoztak létre atommag-reakciót mesterségesen gyorsított részecskékkel. A Sopronban épített eredeti gyorsítóberendezést azután leszerelték, majd rövidesen, átalakítva, újjáépítették Budapesten, a Központi Fizikai Kutatóintézetben. Itt lett vezetõje az atomfizikai osztálynak Simonyi Károly. Ez a berendezés született meg újra ládákban porosodó, biciklitárolóban lerakott még megmaradt elemeibõl Simonyi Károly tanítványainak, egykor e gyorsítóval dolgozó munkatársainak keze nyomán. A tudománytörténeti ereklye ma újra látható a II. kerületi Millenniumi Parkban, a volt Ganz-gyárban nemrég megnyitott tárlaton. A kiállítás a magyar szellemiség teremtette értékeket mutatja be, kétszázötven év találmányainak segítségével.

Simonyi Károllyal gyakran beszélgettünk életének soproni idõszakáról. Ennek alapján, az õ visszaemlékezésével idézzük meg a soproni részecskegyorsító születésének idõszakát, a siker pillanatát.

Ez történt ötven évvel ezelõtt Sopronban


 


– A Nyugat-magyarországi Egyetem Faipari Mérnöki Kar Fizikai Intézetének folyosóján márványtábla hirdeti az 1951-es, nevezetes kísérlet sikerét…

– Azt a márványtáblát tudtomon kívül készítették, nem tiltakozhattam ellene. Akkor is túlzásnak éreztem, ma is annak tartom, bár nem tagadom, jólesett a fizikustársadalom elismerése. Azonban jó, ha tudjuk, Angliában Cockcroft és Walton már húsz évvel elõttünk létrehoztak magreakciót gyorsítóberendezés segítségével. Nobel-díjat kaptak érte 1951-ben. Nem akarom lekicsinyelni teljesítményemet, fõleg munkatársaimét nem, csak azt szeretném, ha jobban figyelnénk az arányérzékünkre, amikor a hazai eredményekrõl beszélünk.

– A magfizikának nálunk milyen elõzményei voltak?

– A harmincas években Debrecenben már eredményes magfizikai kutatások folytak Szalay Sándor vezetésével. Rutherford klasszikus módszerét követték: természetes radioaktív anyagok által kibocsátott részecskéket használtak nagy energiájú lövedékként. Amikor 1938-ban a Mûegyetemen Bay Zoltán számára atomfizika tanszéket alapítottak, munkatársaival együtt azonnal nekifogott egy kaszkádtípusú gyorsítóberendezés tervezéséhez és megépítéséhez. Ez a munka azonban kisipari szinten megrekedt. A kutatás súlypontja a Bay-féle elektronsokszorozó elvi és gyakorlati kérdéseinek tisztázása felé tolódott. Az ún. Bay-csoport – az atomfizika tanszékrõl Papp György és én, valamint az Egyesült Izzó kutatólaboratóriumának öt munkatársa – pedig különbözõ típusú radarberendezéseket tanulmányozott és fejlesztett ki. Közvetlenül a háború után ezekbõl a vizsgálatokból nõtt ki a nemzetközi elismerést szerzõ holdradarkísérlet.

A Mûegyetemen építeni kezdett gyorsítóberendezés és tervrajzainak legnagyobb része megsemmisült Budapest ostromakor. Bay Zoltán és Papp György külföldre távozott, én pedig megpályáztam a Mûegyetem Bánya-, Kohó- és Erdõmérnöki Karán az elektrotechnika tanszék vezetõi állását, Sopronban. Úgy tûnt, leszámolhatok a kísérleti magfizika modern ága hazai meghonosításának ábrándjával.

– Az élet azonban más forgatókönyvet írt számodra. Hogyan érkeztél Sopronba?

– A vidéki egyetemre kicsit a fõvárosiak gõgjével érkeztem. Ott kellett rádöbbennem, mekkorát tévedtem. Az egyetemen színvonalas munka folyt, nemzetközi hírû tanárok oktattak. Tanszékvezetõ elõdöm a méltatlanul elfeledett Boleman Géza volt. Akkor már, hetvenévesen, visszavonultan élt a Lövérekben. A húszas években csodálatos precíziós mûszereket készített és írt egy Elektrotechnika könyvet. – Tudod, miért lehet abból jól megérteni az elektrotechnikát? – kérdezte, amikor meglátogattam. – Mert én is oly nehezen értettem meg! – mondta. Mindez szerénységét és jó kedélyét példázta. Rajta kívül olyan tudósok dolgoztak a soproni egyetemen, mint Tárczy Hornoch Antal, Verõ József, Mika József és mások. Évekkel késõbb a Szovjetunióban szembesülhettem azzal, milyen jó hírük van a soproni kutatóknak. Egy delegáció tagjaként utaztam oda, 1955-ben a szovjetek megmutatták nekünk atomreaktoraikat, gyorsítóberendezéseiket. Az egyik állami kutatóintézet szobájára azt volt kiírva: Mikrokémiai laboratórium. Megkérdeztem az egyik íróasztalnál ülõ férfiút, ismeri-e a Mika nevet. Rám mosolygott: Joszef? – kérdezte. Majd fölnyúlt a polcára és kezembe adta a soproni professzor német nyelvû mikrokémiakönyvét.

– Professzor úr, mi késztetett arra, hogy gyorsítóberendezést építs az egyetemen?

– A nagyfeszültséggel már elköteleztem magam, a soproni egyetemen pedig szigetelõket vizsgáltunk az egyik gyár megbízásából. Majdhogynem törvényszerûen jött a gondolat: miért ne építsek a nagyfeszültségû berendezés mellé egy gyorsítót? Az elsõsorban elektrotechnikai és mérnöki feladat. Nekifogtam.

Volt egy csodálatos ügyességû laboránsom, Horváth bácsi. Õ már régi bútordarabnak számított a tanszéken, óriási tapasztalattal. Az égvilágon mindenhez értett. Nem adhattunk neki olyan feladatot, amivel ne birkózott volna meg.
 

A soproni egetemen 1951-ben felépített berendezés, mellyel Simonyi Károly és csoportja Magyarországon elõször hozott létre atommag-reakciót mesterségesen gyorsított részecskékkel A Központi Fizikai Kutatóintézetbe költöztetett és átépített gyorsító

– A háború után néhány évvel honnan voltak eszközeitek a gyorsítóhoz?

– A szigetelõket már említettem, a vas alkatrészeket pedig a Sopron környéki erdõkbõl szerezte be Horváth bácsi a megépítésre váró Van de Graaff-kaszkádgenerátorunkhoz.

– Jól hallottam? Az erdõbõl gyûjtöttetek alkatrészt?

– Igen, onnan hoztak óriási acéllemezeket. A Sopron környéki harcokra kilõtt tankok emlékeztettek a környékbeli erdõben. Azokat trancsírozta szét Horváth bácsi két segédjével, hogy gyorsítót építhessünk. Azután egyszer úgy jöttek vissza, hogy kezük, fejük be volt kötözve. Egy T–34-esbõl szereztek anyagot, s közben belelángvágóztak az acéllemez túloldalán lévõ gránátba. Szerencséjükre közöttük állt a gyorsítóba szánt fémlemez.

– Kik voltak csoportod tagjai?

– A mindentudó mûszerész, lakatos Horváth bácsin kívül Erõ János és Schmidt György aspiránsok, Karlowits József és Lux András tanársegédek, Karlowitsné Linka Erzsébet és Széchenyi Beáta laboránsok. A csoport adminisztratív és gazdasági ügyeit nélkülözhetetlen munkatársam, feleségem, Somossy Zsuzsa intézte.

– Milyen volt a soproni gyorsító és hogyan mûködött?

– Egy kb. 700 000 volt feszültségû Van de Graaff típusú szalaggenerátort építettünk nagy vákuumcsõvel. A gyorsítóberendezés célja az volt, hogy nagy energiát adjunk egy részecskének. Akkorát, hogy az már az atommagból is kilõhessen részecskéket. A soproni gyorsítóval kiindulásként protonnal bombáztunk lítium céltárgyat. A gyorsítónk sémája a következõ: volt egy ionforrásunk, ahonnan kilépett a gyorsításra szánt lövedékünk, a proton. Belépett egy vákuumcsõbe, ahol az elektródák közé kapcsolt feszültség hatására felgyorsult a kívánt energiára. Becsapódott a másik elektróda céltárgyára és két héliummaggá hasította a lítiummagot. A magreakciók elmélete szerint eközben egy közbülsõ, erõsen gerjesztett mag keletkezett, a berillium.

– Miért éppen ezt a magreakciót választottátok?

– Ennek több oka volt. Elõször is, a legegyszerûbb lövedék a proton. Úgy juthatunk hozzá, hogy hidrogéngázban gázkisülést hozunk létre. Ily módon fosztjuk meg a hidrogénatomot az elektronjától, és kapjuk a pozitív hidrogéniont, vagyis a protont.

A választott magreakció másik nagy elõnye az, hogy a lítium már viszonylag kis feszültség hatására, már félmillió elektronvolt energiájú protonokkal bombázva szétbomlik. Ennek a reakciónak értékes tulajdonsága, hogy rezonanciaszerûen áll be, ezáltal a feszültséget is utána lehet számolnunk, hitelesítenünk a feszültségmérõ mûszert. Végül ennek a reakciónak óriási jelentõsége abban állt, hogy a mag átrendezésekor nagy energia szabadul fel 17,2 megaelektronvoltos gammasugár formájában. Ezt pedig könnyû észlelni. Gondolj bele, olyan ez, mintha egy 17 millió volt feszültségû gyorsítón futtatnánk keresztül az elektront, és annak a fékezési sugárzása adná ezt az igen kemény röntgensugarat.

A késõbbiekben Erõ János és Keszthelyi Lajos ezt a gammasugarat használta fel arra, hogy további kutatásokat végezzen. Ezek voltak az elsõ, nem követõ kutatásokból származó magfizikai eredményeink, melyekkel kiállhattunk a világ elé.

– Hogyan zajlott le az elsõ sikeres mérésetek Sopronban?

– Megépült a gyorsító, felkészültünk a kísérletre. A bonyolult ionforrás-berendezést a földrõl kezeltük, én pedig, kezemben a mérõmûszerrel, bemásztam a felsõ elektródába... A lemezt visszaillesztették, majd gondosan elsimították a fémelektróda felszínét. Azután feszültség alá helyezték. Benne kuporogtam, hónom alatt a mûszerrel, hogy megfigyeljem a jelenséget. Mentek föl a feszültséggel, én idõnként kikiabáltam a fémgömbbõl, végül elérték a háromnegyedmillió volt feszültséget. Este nyolckor másztam be a helyemre, másnap reggel négykor kecmeregtem ki onnan. A gyorsítás sikerült, a magreakció megtörtént.

– Bocsáss meg a közbevetésért, miért volt szükség arra, hogy órákig a 75 centiméter külsõ magasságú felsõ elektródában szorongjál?

– A megfigyelõnek azért kellett a nagyfeszültségû elektródában lennie, hogy a bonyolult kezelést igénylõ ionforrás földpotenciálon lehessen. Kézi szabályozással helyettesítettük a késõbbiekben már a nagyfeszültség alatt lévõ automatikát. Ezzel idõt takarítottunk meg. Ahhoz ugyanis, hogy továbbhaladjunk, minél elõbb meg kellett bizonyosodnunk a rendszer összehangolt mûködtetésének lehetõségérõl.

– Professzor úr, nem tartottál attól, hogy a kísérlet közben valami történik veled?

– Nézd, az elméleti villamosságtan tanáraként többször feltettem hallgatóimnak a kérdést, beülnének-e az egymillió volt feszültségû elektróda belsejébe. Mert arra az igazságra, hogy ott nulla a térerõsség, szó szoros értelemben a nyakamat tettem. Persze akkor ott nem volt ilyen egyértelmû a helyzetem. Mellettem különféle berendezések voltak, köztük tizenötezer voltos áttöltés. Attól nem féltem. Ha engem megüt a nagyfeszültség, azt, hogy úgy mondjam, stílszerû dolognak tartottam volna. Inkább attól féltem, hogy a használt szigetelõ porcelánokon nyugvó szerkezet velem együtt összedõl. A radioaktív izotópoktól sem féltem, egyébként mindmáig nem tartok tõlük. Abban az idõben különben is azon imádkoztunk: adj uram nekünk egy kis radioaktivitást, olyant, amit magunk csinálunk!

– Egykori aspiránsoddal, Schmidt Györggyel, aki Amerikában lett professzor, most nyáron beszélgettünk errõl a kísérletrõl. Úgy emlékezett, a karácsony elõtti napok egyikén végeztétek el a sikeres gyorsítást, a mérést. Feleséged, Zsuzsa asszony, otthon a két kisgyermekkel, késõ este már aggódva telefonált érted. De éppen akkor indult be a magreakció.

– Másnap reggel, amikor hazaértem és elmondtam, hogy sikerült megvalósítanunk a tervünket, õ is megbékélt.

– Beosztottjaid is magyarázkodhattak otthon...

– Nézd, én odafigyeltem munkatársaimra, kiálltam értük, ha kellett. Viszont elvártam tõlük, hogy ha a munka úgy kívánta, hajnalban is bejöjjenek dolgozni, éjszakára is ott maradjanak. Természetesen velem együtt. Ötvenhat után hozzájutottam a káderlapomhoz. Abban többek között ez állt: „Munkatársai és hallgatói szeretik és becsülik, annak ellenére, hogy munkájában nagyon szigorú és erõskezû irányító.” Örültem annak, hogy ezt õk is észrevették.
 

A KFKI-beli Van de Graaff-generátor és-gyorsító elvi rajza Az ionforrás

 

– Simonyi Károly 1952-ben elhagyta Sopront, a Központi Fizikai Kutatóintézetben folytatta a megkezdett atomfizikai kutatást...

– Nem kellene így fogalmaznod, hiszen Sopronhoz soha nem lettem hûtlen. Ma is nagy szeretettel emlékszem a városra, egyetemére... Kisebbik fiam, Tamás anyakönyvi kivonatában dokumentálva is van az ottlétem, õ ugyanis Sopronban született.

A soproni egyetem „hagyott el” engem. A Bánya- és Kohómérnöki Kar Miskolcra költözött, én meg közben leszálltam Budapesten.
 

STAAR GYULA

Természet Világa, 132. évfolyam, 12. szám, 2001. december
http://www.chemonet.hu/TermVil/
http://www.kfki.hu/chemonet/TermVil/


Vissza a tartalomjegyzékhez