Zderzacz Hadronów będzie działał na pół gwiazdka

Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) będzie pracował bez zimowej przerwy przez ok. dwa lata - zdecydowali przedstawiciele krajów członkowskich Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN). Ominięcie corocznej konserwacji pozwoli szybciej zdobyć dane dla naukowców.

Jak poinformowało PAP w środę biuro prasowe CERN, akcelerator LHC jest w ostatniej fazie przygotowań do rozpoczęcia pracy. Planowane są zderzenia protonów z energią ok. 7 TeV (Teraelektronowoltów). To znaczy, że w tunelu spotkają się dwie wiązki protonów, każda z nich rozpędzona do energii 3,5 TeV.

Najpotężniejszy akcelerator

Elektronowolt to jednostka energii, prędkości i masy używana w fizyce cząstek elementarnych. Dla porównania, 1 GeV (Gigaelektronowolt) - mniejszy 1 tysiąc razy od 1 TeV - to mniej więcej energia pojedynczego protonu w stanie spoczynku. Akceleratory działające w innych ośrodkach badawczych na świecie nie są na razie w stanie osiągać takich energii zderzeń do jakich został zaprojektowany LHC. Najpotężniejszy z nich - Tevatron, działający w amerykańskim ośrodku Fermilab jest w stanie, jak wskazuje jego nazwa, rozpędzić wiązkę cząstek do energii ok. 1 TeV, czyli zderzenia odbywają się przy energii ok. 2 TeV.

Połowa mocy

Przy czym, jak przypomniał w opublikowanym na stronie CERN oświadczeniu dyrektor ds. Akceleratorów i Technologii CERN Steve Myers, 3,5 TeV to połowa energii, do jakiej LHC może potencjalnie rozpędzić wiązki cząstek. Akcelerator został zaprojektowany do uzyskiwania 7 TeV dla każdej wiązki, czyli do zderzania ich z energią ok. 14 TeV. Akcelerator, jak napisał, nie może jednak zostać od razu uruchomiony z pełną mocą. Dlatego przedstawiciele państw członkowskich CERN podjęli podczas spotkania w ubiegłym tygodniu decyzję, że po uruchomieniu zderzacza, planowanym na koniec marca, przez następne dwa lata będzie on działał "na pół gwizdka" nieprzerwanie przez 18 do 24 miesięcy.

"Mieliśmy do wyboru: uruchamiać maszynerię na kilka miesięcy i urządzać okresowe przerwy, żeby stopniowo zwiększać energię, lub działać przez długi czas i zaplanować dłuższą przerwę, umożliwiającą przygotowanie do działania z energią 14 TeV. Dłuższy okres pracy to lepsze rozwiązanie zarówno dla samego LHC, jak i dla przebiegu badań. Po pierwsze da to czas personelowi technicznemu, żeby przygotować się do pracy potrzebnej do zwiększenia mocy akceleratora. Po drugie, przez 18 do 24 miesięcy możemy zebrać bardzo dużo danych, które naukowcy będą mogli analizować w czasie przerwy" - wyjaśnił Myers.

REKLAMA

Przerwy nie służą LHC

Według niego dotychczasowy zwyczaj CERN, zakładający coroczną ok. dwumiesięczną przerwę w pracy urządzeń badawczych w zimie, nie sprawdzi się w przypadku LHC. "LHC nie przypomina żadnego z wcześniej działających w CERN akceleratorów. Ponieważ jest to instalacja kriogeniczna (elektromagnesy z których składa się akcelerator pracują w temperaturze bliskiej zera absolutnego ), każdemu uruchomieniu towarzyszy długi okres schładzania, a później ogrzewania urządzeń. Ponadto od jakiegoś czasu wiemy, że o ile zderzenia z energią 7 TeV są absolutnie bezpieczne dla akceleratora, o tyle zwiększenie energii będzie wymagało pewnych prac w tunelu" - podkreślił Myers.

LHC to kołowy akcelerator, znajdujący się w ośrodku badawczym CERN pod Genewą. Umieszczony jest w specjalnym kolistym tunelu, 100 metrów pod ziemią. Tunel ma średnicę ok. 9 km. Są w nim przyspieszane dwie przeciwbieżne wiązki cząstek (najczęściej protonów), które następnie zderzają się ze sobą. Właśnie te zderzenia są przedmiotem badań fizyków.

Celem badań jest stworzenie w laboratoryjnych warunkach cząstek, które obecnie albo nie występują już w przyrodzie, albo bardzo trudno je zaobserwować. Chodzi o doświadczalne udowodnienie istnienia cząstek, które na razie opisują tylko teorie.

ag, PAP

REKLAMA