Большой адронный коллайдер закроют на год, чтобы затем воспроизвести Большой взрыв
Большой адронный коллайдер придется закрыть в конце 2011 года на модернизацию и профилактические работы. Они могут продлиться до года, сообщил BBC директор ядерного центра Стив Майерс. Коллайдер возобновил работу лишь в ноябре 2009 года после простоя, который продлился 14 месяцев. Пока же планируется в конце марта развить мощность в 7 триллионов электронвольт (ТэВ) и тем самым в очередной раз побить рекорд, поставленный коллайдером ранее. Но для того, чтобы в дальнейшем увеличить мощность еще в два раза, необходимо модернизировать ускоритель.
По словам Мейерса, причиной нового закрытия коллайдера станут не проектные ошибки, а дефекты, обнаруженные в медных шинах сверхпроводящих магнитов в туннеле. Эти медные шины являются аварийным механизмом, задачей которого является нейтрализация тока, высвобождаемого при непредвиденном разогреве одного из магнитов. На языке инженеров такой эпизод получил обозначение "гашение". Именно такой случай привел в 2008 году к тому, что около тонны жидкого гелия просочилось в туннель, что вызвало целый ряд отказов или гашений магнитных установок. Устранение последствий этой аварии обошлось в 40 млн швейцарских франков - 37 млн долларов.
Как показало расследование, причиной аварии стали дефектные электрические контакты, соединяющие сверхпроводящие кабели. В некоторых из них между медными стабилизаторами и сверхпроводящим кабелем были пустоты.
При достаточно высокой силе тока сопротивление контактов начало расти, температура контактов также поднялась, что привело к выходу кабеля из сверхпроводящего состояния, повреждению трубопроводов криогенной системы, сбросу жидкого гелия в туннель, нарушению герметичности и выходу установки из строя.
В настоящее время инженеры уверены, что БАК сможет развить мощность в 7 ТэВ. Планируется эксплуатировать БАК в течение полутора лет на половинной мощности, а затем отключить.
Кольцевой туннель коллайдера длиной 27 км проложен на глубине 100 м под территориями Франции и Швейцарии. Ученые разгоняют по нему протоны в противоположных направлениях, чтобы определить, какие частицы будут выделяться при их столкновении и больше узнать о процессах, которые происходили в первые моменты после Большого взрыва. Для этого нужно требуется мощность в 14 ТэВ. Но 7 ТэВ будет достаточно для того, чтобы изучить антиматерию, понять загадку ее происхождения и исчезновения. Отдельные античастицы удается получить на других ускорителях уже сейчас.
БАК шокирующе разогнался
19 марта, 12:24 | Семен НАСТРОМОВ
Большой адронный коллайдер (БАК) установил новый рекорд, впервые разогнав пучки протонов до половины проектной энергии - 3,5 тераэлектронвольта. На этой скорости ускоритель будет работать до конца 2011 г., говорится в сообщении на сайте Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН). Согласно планам работы ускорителя, в ближайшие дни впервые произойдут столкновения частиц при этой энергии. После выхода на данную мощность и до конца 2011 г. протоны станут циркулировать в 27-километровом кольце коллайдера и сталкиваться, а четыре детектора ускорителя будут фиксировать миллиарды возникновений и распадов частиц, среди которых могут оказаться совершенно новые. При этом ученые станут постепенно увеличивать количество частиц в пучке. В ходе почти двухгодичного сеанса работы коллайдера исследователи рассчитывают получить принципиально новые научные результаты, поскольку энергия столкновений в БАК значительно превышает энергию прежних подобных экспериментов. В частности, на самом мощном до сих пор американском коллайдере Тэватрон энергия пучков составляет лишь 900 гигаэлектронвольт. В 2011 г. БАК будет остановлен на год для отладки, проверки и подготовки к переходу на новый уровень проектной энергии - 7 тераэлектронвольт на пучок. Пока в ЦЕРН только начинают готовятся к испытаниям коллайдера на полной мощности, в научном мире не утихают споры об опасности этих экспериментов. В конце января группа канадских и американских ученых впервые доказала, что столкновения элементарных частиц все-таки могут порождать черные дыры. Именно этого опасаются противники БАК. Впрочем, по мнению физиков, энергия ускорителя не настолько велика, чтобы спровоцировать явления, опасные для планеты. Большой адронный коллайдер является крупнейшим в мире ускорителем элементарных частиц. Его начали строить в конце 1990-х, а открыли в сентябре 2008 года. Стоимость проекта составила $10 миллиардов. Тоннель длиной в 26 тыс. 659 м расположен на территории Франции и Швейцарии. Глубина его залегания - от 50 до 175 метров. С помощью БАК ученые надеются воссоздать условия, которые характеризовали Вселенную сразу после Большого взрыва. Через неделю после пуска коллайдер сломался из-за повреждения электроконтактов. В феврале 2010 г. стало известно, что причиной аварии была ошибка, допущенная при сборке устройства. Критики проекта заявляют, что из-за недостатков конструкции ускорителя подобные инциденты могут повториться.
30 марта на коллайдере воспроизведут ситуацию Большого взрыва
Ученые надеются, что уже 30 марта они смогут начать столкновения пучков протонов, циркулирующих по 27-километровому туннелю Большого адронного коллайдера (БАК) - крупнейшего в мире ускорителя заряженных частиц. БАК находится близ Женевы в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН). Как говорится в сообщении, распространенном ЦЕРН, после того, как энергия протонов, движущихся по кольцу коллайдера, расположенного на 100 метровой глубине на границе Швейцарии и Франции, была увеличена до рекордного показателя в 7 тераэлектронвольт (ТэВ), была определена дата начала исследовательской программы. Ради нее, собственно, и создавался БАК стоимостью 10 миллиардов швейцарских франков (9 миллиардов долларов). Физики надеются при помощи анализа результатов "сшибки" частиц глубже проникнуть в тайны материи, достичь самых высоких из когда-либо изученных энергий. При самом оптимистичном исходе исследователи смогут воссоздать условия, существовавшие 13 миллиардов лет назад спустя долю секунду после Большого взрыва, приведшего, по одной из оценок, к возникновению нашей Вселенной. То есть фактически приблизиться к ответу, как же было создано то, что нас окружает. БАК был впервые запущен в сентябре 2008 года, однако спустя несколько дней был остановлен из-за технических неполадок. После этого он был заново запущен в ноябре 2009 года, на этот раз успешно. БАК стал ставить один за другим рекорды энергии протонов, циркулирующих по его кольцу - они разгоняются практически до скорости света и удерживаются в пространстве благодаря тысячам сверхпроводящих магнитов общей длиной более 22 километров, охлажденных до температуры минус 271 градусов. На нынешней энергии коллайдер будет работать в течение ближайших 18-24 месяцев. В 2011 году БАК, являющийся крупнейшим инструментом исследования микромира, будет остановлен на годовую профилактику. За это время ученые намерены сделать новые улучшения, которые позволят запустить его в 2013 году уже на максимальной энергии - 14 ТэВ.