Műszaki Élet, 1968. január-június (23. évfolyam, 1-13. szám)
1968-05-17 / 10. szám
A neutríno az atomvilág titkos futára. Amikor 1930-ban a maghasadások során mutatkozó energiahiány megmagyarázására posztulálták a neutrínó létezését, így tartva fenn az energia megmaradásának érvényességét, azt gondolták, hogy sohasem lesz eszközünk e részecske létezésének közvetlen kimutatására. Töltése nincs, tömege még az elektronéhoz képest is elhanyagolható, szóval az energián kívül úgyszólván semmije sincs. Töltetlen elemi részecskét csak akkor lehet észlelni, ha kölcsönhatásba kerül valamilyen más szubatomos részecskével. A kísérleti fizikus úgy hozza létre a kölcsönhatásokat, hogy egy részecskenyalábot, például protonsugarat elég sűrű és átlátszó közegen, mondjuk folyékony hidrogénen bocsát keresztül. A protonnak körülbelül egy métert kell megtennie a közegben ahhoz, hogy valamilyen más részecskével összeütközzék. Ugyanilyen körülmények közt a neutrino közepes szabad úthossza körülbelül 100 fényév! Ez az áthatolóképesség meghaladja a képzeletet. A neutrino nemcsak egész Földünket, de akár az egész Tejútrendszert, vagy egész látható világunkat átjárhatja anélkül, hogy egy másik részecskével kölcsönhatásba kerülne. Ez ugyanakkor azt is jelenti, hogy a hozzánk eljutó neutrínók a világegyetem legtávolabbi zugaiban lejátszódó magfolyamatokról hozhatnak közvetlen információt. De hogyan ismerhetjük fel őket? öt esztendei előkészítés után 1957-ben sikerült végrehajtani azt a kísérletet, amely a neutrínók létezését észlelhetően kimutatta. A neutrínó-forrás egy olyan nukleáris generátor volt, amelytől 10 méter távolságban négyzetcentiméterenként és másodpercenként tízbillió neutrínó haladt keresztül. Ilyen áramlási sűrűségnél egy tonna vízben körülbelül óránként száz kölcsönhatást észleltek. A kölcsönhatások jellege nem hagyott kétséget az iránt, hogy a neutrínó valóban létezik. A hatáskeresztmetszetet kielégítő pontossággal tudták számítani, és ez jól egyezett a feltételezett részecskéével. Ezzel megszületett egy új tudomány, a neutrinófizika, amelytől babér joggal remélték, hogy a világegyetem kutatásának hatásos eszközévé fog felserdülni. nők, vagy vannak kitüntetett irányok, például a Tejútrendszer síkja. A detektáló eszközöket olyan vastag védőrétegek mögé kellett bújtatni, amelyek minden más részecske áthatolását kizárták. Mélyen a föld alá kerültek ezek a vizsgáló berendezések, főként elhagyott bányák mélyére. ŐSI REGISZTRÁTUMOK A CSILLÁMBAN A csillám rendesen tiszta, átlátszó lemezekből áll, de olykor sajátos csíkozás található benne, amelyet az anyagban levő vas szennyezés okoz. Azután felfedezték, hogy ha a csillám keletkezése idején, abban a régmúlt földtörténeti korszakban a csillám valamiféle radioaktív zárványt tartalmazott, akkor a vas szennyezés előszeretettel vándorolt a részecskék bombázásától megsérült kristályterületekre. Ezeknek a radioaktív sebeknek a tanulmányozása jó bizonyítékát adja, hogy a fizikai állandók valóban állandók maradtak a hosszú földtörténeti korszakok alatt. A csillámképződés milliárd évek alatt fokozatosan ment végbe, és a keletkezési idők elég jól azonosíthatók. A csillámnak csaknem tökéletesen réteges a kristályszerkezete, ezért olyan jól hasítható. A keletkezés szakaszában bekövetkezett vasvándorlás diszlokációkat okozott a kristályszerkezetben. Ezek a diszlokációk egyenes vonalak mentén fekszenek a kitüntetett kristályosodási irányokban. A Rutherford Laboratóriumban a csillámvizsgálatok során azt a felfedezést tették, hogy bár a sötét vonalak zöme valóban a kristálysíkok mentén helyezkedik el, akadnak ettől eltérő vonalak is, amelyek eredetét tehát valahol máshol kell keresni. A nyomok akkor keletkezhettek, amikor a csillám maga, vagyis amikor az anyag folyékony állapotából szilárdba ment át. Ekkor még hosszú ideig olyan állapotban volt, hogy benne a vasszenynyezések vándorlására megvolt a lehetőség. Ez a vándorlás tízezer évig is tarthatott, mutatva a részecskék nyomát, mint egy végletesen lassú, természetes buborékkamra. A csillámképződés mélyen a föld felszíne alatt ment végbe, ilyen mélységbe csak neutrínók hatolhattak le. A neutrínó maga nem hagy nyomot, minthogy nincs töltése. A nyomok tehát nem származhatnak mástól, mint a neutrínóból mélyen a föld alatt létrejött müon pártól, amelyek már töltött részecskék. Míg a korábban felismert diszlokációk a kristálysík menti vándorlás egyenes vonalai, addig az utóbb felfedezett rendhagyó nyomok a töltött részecskék pályájára jellemző töréseket mutatják. A Föld méhében tehát váratlanul olyan különös regisztrátumokra bukkantunk, amelyeket igen érzékeny detektorok évtízezredek alatt rögzítettek a földkéreg keletkezése idején. Mégpedig olyan részecskékről, amelyekről sokáig azt hittük, hogy detektálásukra nincs is mód. Lehetséges, hogy e regisztrátumok révén mennyiségi következtetéseket is tehetünk majd a Földünket abban az időben ért neutronfluxusra vonatkozólag, információkat nyerhetünk a légkör állapotára, ennek összefüggésére bizonyos geológiai történésekkel. Minthogy pedig itt már milliárd éves adatok rögzítéséről van szó, e távlatok már az univerzum fejlődéséről is érdekes felvilágosításokat szolgáltathatnak. 400 millió éves csillámlemez; a háromszög a kitüntetett diszlokációs irányokat mutatja. D-diszlokációk, T-nyomok A kozmikus sugár pi-mezon párt, annak a bomlása nagy energiájú neutrínót hoz létre; ez utóbbi igen ritka esetben mélyen a föld alatt müon párra esik szét A NEUTRÍNÓ család A kísérletekből csakhamar kiderült, hogy nem egyfajta neutrino létezik, hanem kétféle, amelyek mindegyikéhez még egy antirészecske is tartozik. Az egyik olyan magfolyamatokhoz kapcsolva jelenik meg, amelyek eredményeként egy elektron-pozitron pár képződik; ennek az energiája csekély, és viszonylag ritkán fordul elő. A másik a muonneutrinó — ez a típus hatol keresztül a földgolyón —, amely pirosával képződik a pi-mezon bomlásakor. A muonneutrinó hajlamos arra, hogy egy müon párrá alakuljon át, majd nagy út megtétele után és hosszú idő múlva ismét visszaalakuljon müon-neutrinóvá. Ez a különös ide-oda alakuló játék, amelyhez hasonló a fotonok és elektronok kölcsönhatásából is ismeretes, egyike a részecskevilág azon jelenségeinek, amelyek egyelőre minden magyarázattal dacolnak. Neutrínók szünet nélkül keletkeznek a csillagokban végbemenő magfolyamatokban, és ezért híradással szolgálhatnak a tőlünk igen nagy távolságokban lezajló kozmikus jelenségekről. Keletkeznek neutrínók a Föld légkörében is a kozmikus sugárzással való kölcsönhatásból, amelyek ismét egyéb dolgokról informálhatnak minket. A közelmúlt időkig az egyetlen eredmény, amelyet a neutrínó vizsgálatoktól várhattunk, hogy vajon mindenünnen egyenletesen érik-e Földünket a neutri- 20 MŰSZAKI ÉLET Hidraulikus fémnyomó gép tartályfenekek gyártására A Gépszakmai Ktsz-ben a közelmúltban elkészült Vilcsek Endre és Gál László mérnökök találmánya alapján egy teljesen újszerű fémnyomógép. Tartályfenekek gyártására jelenleg két eljárás ismeretes, az egyik a klasszikus fémnyomás, melynél esztergarendszerű gépen szerszámra nyomják rá a szupportra kialakított, hidraulikusan mozgatott görgős nyomófejjel a kívánt munkadarabot. Az eljárás hátránya, hogy minden mérethez költséges szerszámra van szükség. A szerszámköltségek nagyobb átmérőnél több tízezer forintot is elérhetnek. A másik eljárásnál a tartályfenék kialakítása két lépésben történik: nagyméretű hidraulikus vagy funkciós présen, sok nyomással állítják elő a nagy rádiuszt, és egy másikon, a peremező gépen a kis rádiuszt. Ennek az eljárásnak hátránya a hosszadalmasság és a két költséges gép beszerzése — igaz, hogy kevésbé drágák a szerszámok. Az eddig ismert eljárásokhoz a nagy értékű gépi berendezéseket csak tőkés országokból lehetett beszerezni. Az új fémnyomó gép a tartályfeneket két görgő közötti fémnyomással állítja elő, minimális szerszámköltséggel. A géppel igen kedvező körülmények között állíthatók elő Olyan lemez-forgástestek, amelyeknek átmérője nagyobb, mint tengelyirányú magassága. A munkadarab előállításához nincsen szükség költséges szerszámra, drága matricára — hanem csak másolósablon csere, és megfelelő kis rádiuszú alsó görgő kell, melyen mindössze egy gyűrűt kell cserélni a kívánt kis rádiusz biztosításához. A kísérleti gép működése a következő: az alakítandó lemeztárcsát (a kísérletnél D-120 mm, sd 6 vagy 8 mm) szabadon forgó csapra fogják fel. A nyomás a lemez alatt és felett elhelyezkedő görgők között történik úgy, hogy mindkét görgő egy-egy közös tengely körül billenő hídra épített hidraulikus munkahengeren helyezkedik el. Az alsó görgő profilos, a tartályfenék külső kis rádiuszának megfelelően. Az alsó munkahenger sugárirányú mozgását hidraulikus másolószelep szabályozza, hogy billenés köz-ben az alsó görgő a kialakítandó idomnak megfelelő pályát tegye meg a térben. A felső görgőt hidromotor forgatja, és billenés közben rányomja a lemezt az alsó görgőre, és elvégzi a fémnyomást. A nagy rádiuszt a két görgő, azaz a két híd együttes mozgásával alakítja ki, a kis rádiuszú peremrész kialakításánál az alsó híd és így az alsó görgő is egyhelyben van, és a felső híd továbbbillenésével a felső görgő a lemezt ráperemezi az alsó görgőre. A kísérleti gépen 8 mm-es lemezvastagságig és 1800 mm átmérőig lehet tartályfenekeket kialakítani, de a konstrukciók egyes méreteinek növelésével az alakítható lemezvastagság 12—15 mm-ig, az átmérő 3000—3500 mm-ig növelhető. A gépen igen gazdaságosan gyárthatók akár egyedi, különleges méretű vagy alakú tartályfenekek, akár nagy sorozatú munkadarabok. A gép kialakításának jellegéből adódik az az előnye, hogy miközben a hidak billennek, a görgők közelítőleg sugárirányban helyezkednek el a kialakítandó lemezprofilhoz képest. A kísérleti gép súlya kb. 5000 kg, a beépített olajszivattyúk teljesítménye 63 liter, 16 liter és 2x10 liter, mindegyik max. 80 atm. nyomással. A kísérleti gépen az 1200 mm átmérőjű tartályfenék előállítási ideje 20—22 perc. A világszerte növekedő vegyipari és élelmiszeripari készülék- és tartálygyártás nagy mennyiségű tartályfenék-jellegű alkatrészt igényel, és ezeknek legkorszerűbb és egyben leggazdaságosabb gyártási eljárását biztosítja az új magyar gép. Pénztárgépek hazai gyártása Az NDK-beli Secura-gyár — megváltozott feladatköre miatt — beszünteti a pénztárgépek gyártását, s felajánlotta, hogy az általa korábban nagy sikerrel gyártott ,A 1 20 típust gyártási dokumentációval, szerszámokkal együtt átadja Magyarországnak. A Secura-gyár a korábbihoz képest némileg módosított, annál korszerűbb gép tervét és néhány mintadarabját is átadja. A gyártás tehát lényegében ennek a tökéletesített A—20- jelű gépnek a gyártási dokumentációja alapján fog folyni az Irodagépipari és Finommechanikai Vállalatnál. A korábbi géptípus 1,6 — az új viszont 0,8 mp alatt végez el egy-egy összegező műveletet. A tökéletesített változatot (ábránk) követő újabb típus is már rendelkezésre áll, az NDK-ban kialakított KL—35-jelű gép alakjában. A jelenlegi tervek szerint a KL—35 pénztárgép dokumentációjának átvétele biztos alapot ad arra, hogy a gyártó vállalat a jövőben is a legkorszerűbb megoldást nyújtja majd vásárlóinak. A Secura pénztárgépek magyarországi gyártásának megindulása az Irodagépipari és Finommechanikai Vállalat teljes szerkezeti átalakulását vonja maga után. Nem lehet szó tovább az eddigi 192 fajta termék gyártásáról, a termékválasztékot szűkíteni kell, több típust átadnak gyártásra más vállalatoknak, ktsz-eknek, mivel számos készülékfajtára Magyarországnak KGST-kötelezettsége van. Az Irodagépipari és Finommechanikai Vállalat továbbra is folytatja bizonyos szervezéstechnikai eszközök, sokszorosítók, meghatározott anyagvizsgáló-készüléktípusok (pl. homokvizsgáló) gyártását, a termelési tevékenység magva azonban a pénztárgépek nagyvolumenű kibocsátása lesz. Ezek a pénztárgépek ugyanakkor alapját adják az elektromechanikus adatgyűjtők kifejlesztésének.