החברים של ואן דה-גראף

01.12.1998
פרופ' גבירול גולדרינג עם הוואן דה-גראף, שנות ה-50
 
 
כמה עשרות פיסיקאים מהארץ ומהעולם חגגו באחרונה במכון את יום הולדתו של מאיץ החלקיקים ואן דה-גראף. לרבים אולי קשה להאמין, אבל המאיץ, שהוא הראשון בתשלובת המאיצים של המכון, הגיע לגיל 40. בחודש מאי 1958, כשנחנך בניין המחלקה לפיסיקה (המהווה כיום את מכון וייסמן למדעי הפיסיקה), נחנך גם מאיץ הוואן דה-גראף. והשאר הוא, כמו שאומרים, היסטוריה.
 
בשנת 1958 ניצב הוואן דה-גראף בחזית הטכנולוגיה העולמית, והודות לו הגיעו מדעני המכון לחזית המדע בתחום הפיסיקה הגרעינית. כבר בשנת פעולתו הראשונה בוצע בו הניסוי הראשון בעולם במשולב עם מחשב. גם הניסוי הראשון בעולם שבוצע בשילוב עם טרנזיסטור נעשה במכון, על הוואן דה-גראף. מכל אלה אפשר אולי להסיק שהנוסטלגיה איפיינה את חגיגת יום ההולדת ה-40 של המאיץ הוותיק. אלא שבכנס המדעי שבמסגרתו התקיימה חגיגת יום ההולדת השתתפו, לצד ותיקי משתמשי המאיץ, גם מדענים צעירים שנאבקים בימים אלה על "זמן הקרן" של הוואן דה-גראף. כך, המאיץ הוותיק שוב מוצא את עצמו בחזית המדע. "את העובדה הזאת בדיוק אנחנו חוגגים", אומר פרופ' גבירול גולדרינג, מהמחלקה לפיסיקה של חלקיקים. "המאיץ הזה פועל כבר 40 שנה בחזית המדע, וזו תופעה נדירה מאוד, בקנה מידה עולמי". בין משתתפי הכנס ניכר חסרונו של ד"ר יהודה וולפסון, שכונה "הקוסם". פרופ' גולדרינג: "ד"ר וולפסון עבד במעבדת הוואן דה-גראף ובנה את רוב מכשירי המעבדה. הוא היה אדם נדיב שתמיד היה מוכן לסייע לכל אחד".
 
האמת היא, שלרגעים, בעבר, נדמה היה שהוואן דה-גראף עומד לרדת מבימת ההיסטוריה, כמו קטר הקיטור באותו פזמון ישן, שהלך לישון בבאר-שבע. "זה קרה בשנת 1965, כשהמאיץ היה בן שמונה שנים בלבד. בשנה זו הגיע למכון מאיץ מדגם משופר - 'טנדם', שהפך מיד ליקיר המדענים. הוואן דה-גראף נעזב, ועכבישים כמעט החלו לטוות את קוריהם בין רכיביו. לאחר התלבטות התקבלה החלטה - לפרק את המאיץ הישן לחלקיו", נזכר שי מאירי, שהפעיל את הוואן דה-גראף יחד עם ד"ר וולפסון. "באותו לילה התקשיתי להירדם, ולמחרת הצעתי להשאיר את המאיץ ולא לפרקו. קיוויתי שבינתיים יימצאו מדענים שירצו להמשיך ולהפעיל את המאיץ".
 
פרופ' גולדרינג: "מושיעיו הבלתי צפויים של המאיץ היו מדענים שביקשו לנסות 'רעיונות משוגעים', שאיש לא העלה על דעתו לבזבז בשבילם את זמנו היקר של ה'טנדם' החדש. באיזשהו מקום חשבנו שאולי, יום אחד, יחזרו מדענים לחקור תופעות באנרגיות נמוכות. זה היה אז רעיון מוזר, בעל סבירות נמוכה יחסית, אבל בכל זאת, הוחלט להשאיר את הוואן דה-גראף על מכונו למשך שלושה חודשים נוספים. וכאן קיבלנו הוכחה לכלל שלפיו הדברים הקבועים ביותר הם דווקא הדברים הזמניים".
 
בכל אופן, עובדה היא שבשנות ה-80, כשמדענים מתחומים שונים אכן חזרו לחקור תופעות באנרגיות נמוכות, החלו אוניברסיטאות ומכוני מחקר שונים בעולם לחפש את מאיצי הוואן דה-גראף הישנים במחסני הגרוטאות שלהם. מחיריהם של המאיצים מהדגם הוותיק הזה חזרו ועלו. "ורק מכון ויצמן, שהשכיל לשמור על המאיץ, יכול היה להציע לחוקריו מתקן אמין במצב עבודה", אומר פרופ' גונטר שץ מאוניברסיטת קונסטנץ שבגרמניה, ממשתתפי חגיגת יום ההולדת למאיץ הוותיק.
 
בשנות ה-80 התברר שהמאיץ עשוי לשמש כלי מרכזי במחקרים בתחום הפולימרים (שהם מולקולות ארוכות ומפותלות הבנויות מיחידות משנה החוזרות על עצמן), וכן בפיתוח חישנים וגלאים שונים, לבחינת אמצעים להגנה על לוויינים מפני קרינה בחלל ולחקר מוליכים למחצה.
 
המאיץ כולל מקור של חלקיקים טעונים (אלקטרונים או יונים), המואצים למהירויות גבוהות מאוד, באמצעות שדות חשמליים. החלקיקים הנעים במהירות מתנגשים בחומר המטרה ו"מנפצים" אותו, דבר שמאפשר למדענים ללמוד על הרכב החומר הנבדק. כך, למשל, פרופ' יעקב קליין ופרופ' גונטר שץ בודקים את תוצאות ההתנגשות של החלקיקים הטעונים עם פולימרים. החלקיקים המואצים (יונים) מתנגשים במולקולות הפולימר בנקודות שונות ונרתעים בחזרה (כמו כדור משחק המתנגש בקיר וחוזר לאחור). כאשר היון המואץ מתנגש בחלקיק של המולקולה הפולימרית על פני השטח שלה, הוא נרתע לאחור באנרגיה גבוהה יחסית. אבל אם, לעומת זאת, הוא נתקל בחלקיק בעומק החומר, הוא מאבד אנרגיה רבה (בדרך "הלוך" ו"חזור"), ונרתע לאחור באנרגיה נמוכה. מעקב אחר החלקיקים הנרתעים מלמד את המדענים על מיקומיהן של המולקולות בחומר הנבדק. בניסויים מסוג זה בולט יתרונו של הוואן דה-גראף הקשיש על פניהם של המאיצים החדשים, החזקים ממנו בהרבה.
 
פרופ' מיכה הס מבצע בימים אלה במאיץ הוואן דה-גראף מדידה של הריאקציות המתחוללות בליבת השמש, שבהן נוצרים חלקיקי הניטרינו. חלקיקים אלה הם חסרי מטען חשמלי וחסרי מאסה, אולם השערות שונות מיחסות להם מאסה מסוימת. אם יתברר שלניטרינו יש מאסה, יהיו לכך השלכות מרחיקות לכת על התיאוריות של מבנה החומר. עובדה זו אף תצביע על קיומה של פיסיקה חדשה, מעבר לתיאוריה המקובלת כיום, הקרויה "המודל הסטנדרטי. "חומר המטרה" בניסויו של פרופ' הס, המורכב מגרעיני בריליום לא יציבים, מיוצר במרכז המאיצים האירופי CERN בז'נבה, ומובא לישראל למחקר במאיץ הוואן דה-גראף.
 
עוגה עם נרות המאיץ לא קיבל במסיבת יום ההולדת. איש גם לא העלה על דעתו להניף אותו על כסא 40 פעמים (ועוד אחת לשנה הבאה). אבל ברכה אחת איחלו לו רבים: עד 120.
 
 

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם