Що таке адронний суперколлайдер

Великий адронний коллайдер є об'єктом Європейського центру ядерних досліджень (CERN), Швейцарія. Проект адронного коллайдера не є ексклюзивним. Коллайдери як такі вже давно і успішно експлуатуються. Наприклад, найближчий по енергії розгону частинок пpoтoн-aнтіпpoтонний коллайдер Теватpон в лабораторії Фермі (США) дозволяє зіштовхувати баріони з енергією теpраелeктpoнвольт.

Крім того, великий адронний коллайдер спочатку планувалося побудувати в США (проект SSC) і в СРСР – в р. Пpотвіно Московської області під Серпуховом в Інституті фізики високих енергій (ІФВЕ). Переклад з англійського SSC – надпровідний суперколлайдер. Якщо в СРСР будівництво було тільки почате, то в США субпідрядники освоїли немало засобів під розробку спецобладнання, призначеного для будівництва американського великого коллайдера: проводилися прикладні дослідження, ставилися численні технологічні експерименти, проводився патентний пошук і подальший аналіз і переклад патентів з японського і інших східних мов, насамперед, відносно надпровідних магнітних систем, що дозволяють відхиляти баріони, розігнані до енергій в декілька Тев.

На початку дев'яностих років будівництво великого коллайдера в СРСР було заморожене, а в 1993 в США було ухвалено рішення повністю відмовитися від проекту SSC. Назвою "Великий адронний коллайдер" є переклад з англійського від Large Hadron Collider, LHC. Скорочено коллайдер називається БАК.

Як влаштований Великий адронний коллайдер

Великим адронним коллайдер є комплекс, що включає прискорювач заряджених частинок, нагромаджувальні кільця і вимірювальний вузол, в якому стикаються зустрічні пучки заряджених частинок. Прискорювач заряджених частинок розгонить протони (найстійкіші представники баріонів) або іонізовані ядра і запускає їх в нагромаджувальні кільця. Завдяки наявності могутнього магнітного поля баріони і ядра відхиляються від прямолінійної траєкторії і здійснюють кругові рухи у вакуумованій трубі. Оскільки в прискорювач постійно уприскують додаткові порції іонів або баріонів, на виході прискорювач уприскує порції частинок в нагромаджувальні кільця, які накопичують таким чином іони.

Нагромаджувальні кільця відхиляють баріони і інші частинки з прискорювача в протилежних напрямах, так що в одному кільці частинки циркулюють за годинниковою стрілкою, а в іншому кільці – проти годинникової стрілки. Коли в кільцях накопичена достатня кількість протонів або ядер, у вимірювальній зоні кілець подається сигнал на зміну магнітного поля так, щоб пучки заряджених частинок, рушійні в протилежних напрямах, зіткнулися. Оскільки щільність частинок у вакуумі мізерна, і потрібні нагромаджувальні кільця, що дозволяють підвищити щільність частинок. Крім того, вірогідність протікання деяких ядерних реакцій навіть у разі зіткнення баріонів або ядер надзвичайно мала, тому для реєстрації шуканої реакції потрібно провести трильйони і квадрілліони зіткнень і виділити серед них корисні події.

Чим більше енергія частинки, тим менше вона відхиляється в магнітному полі і тим більше потрібний радіус нагромаджувального кільця. У великому адронному коллайдере баріони розгонять до енергій в 14 трильйонів елeктpoнвoльт, еквівалентною розгону частинки в зазорі, де різницю потенціалів складає 14 трильйонів вольт. Максимальне магнітне поле, яке може використовуватися навіть при застосуванні надпровідних матеріалів, обмежена, тому діаметр нагромаджувальних кілець складає близько дев'яти кілометрів, а самі кільця прокладені під територією Франції і Швейцарії.

У вимірювальній зоні знаходиться маса вимірювальної апаратури для реєстрації продуктів ядерних реакцій: нуклонів, лептонів, баріонів, мезонів, ядерних фрагментів і інших частинок. Оскільки деякі ядерні реакції протікають з надзвичайно малою вірогідністю, вимірювальні детектори cелектіpуют події, відповідні реєстрації частинок, що не представляють інтересу для вирішення поставленого ядерно-фізічеськой завдання, і записують відібрані дані для подальшого аналізу. В процесі пocтoбpaботки проводять подальшу селекцію подій з метою виявлення корисних подій.

Прогрес в теоріях, що пояснюють поведінка матеріального Всесвіту, постановка і проведення фізичних експериментів, аналіз результатів, вдосконалення вимірювальних інструментів і експериментального устаткування є безперервним еволюційним процесом. Популярність спекуляцій на тему "чорної дірки" у зв'язку з роботою якого-небудь експериментального устаткування і адронного суперколлайдера зокрема демонструє лише торжество войовничого неуцтва в XXI столітті.

Бюро спецперекладу БАРІОН

Професійний переклад патентів на винаходи і корисні моделі, патентний пошук: патенти і заявки на винаходи і корисні моделі

Інші статті