Wielki Zderzacz Hadronów ruszy na jesieni

Badania prowadzone w CERN z użyciem akceleratora mają na celu dokładniejsze zbadanie najdrobniejszych części składowych materii - cząstek elementarnych. M.in. ma być możliwe w ten sposób symulowanie warunków, które istniały we Wszechświecie kilka sekund po Wielkim Wybuchu.

Naukowcy chcą też sprawdzić słuszność teorii o istnieniu tzw. cząstki Higgsa, której oddziaływania z innymi cząstkami miałyby wpływać na ich masę.

Akcelerator LHC (Large Hadron Collider) to instalacja badawcza, zbudowana w ośrodku badawczym Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN), znajdującym się pod Genewą. Urządzenie znajduje się w położonym 100 metrów pod ziemią kolistym tunelu o średnicy 9 km, zbudowanym się na granicy Francji i Szwajcarii. Po raz pierwszy uruchomiono LHC 10 września ubiegłego roku, jednak od czasu awarii 19 września akcelerator nie pracuje.

LHC to długa na 27 km rura, w której za pomocą fal radiowych przyspieszane są dwie przeciwbieżne wiązki cząstek elementarnych (przeważnie protonów). Osiągają one niemal prędkość światła a następnie zderzają się ze sobą. Zderzające się protony rozpadają się, a następnie tworzą się inne cząstki. Naukowcy obserwując co powstaje w wyniku zderzeń mogą dokładniej poznać właściwości poszczególnych cząstek oraz wzajemne oddziaływania między nimi.

Aby silnie skupić wiązki oraz aby utrzymywać je na kolistym torze, potrzebne są potężne elektromagnesy nadprzewodnikowe, które działają w temperaturze minus 272 stopni Celsjusza czyli niemal w temperaturze absolutnego zera. Schładzać je i ogrzewać trzeba stopniowo. Wstępnie instalacja schładzana jest za pomocą ciekłego azotu, później ciekłym helem. Dlatego przy każdej awarii lub konserwacji najwięcej czasu pochłania właśnie doprowadzanie elektromagnesów do temperatur umożliwiających pracę ekipy technicznej, a następnie ponowne ich schładzanie.

19 września, podczas próby z użyciem prądu o natężeniu ok. 8750 amperów, stopiło się okablowanie łączące dwa elektromagnesy, powodując rozszczelnienie instalacji chłodzącej. Konsekwencją tego było wydostanie się do podziemnego betonowego tunelu, w którym znajduje się akcelerator, ok. dwóch ton helu.

Prace konserwacyjne przy LHC są tylko częścią okresowych przeglądów wszystkich urządzeń w CERN. Przeglądy te dokonywane są zawsze zimą. Wtedy, ze względu na wysokie zapotrzebowanie na energię, CERN nie otrzymuje zwiększonych dostaw prądu i wstrzymuje eksperymenty.

W przeglądach elektromagnesów oraz w naprawie uszkodzeń bierze udział ekipa inżynierów z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie. (PAP)