Wielki Zderzacz Hadronów rusza na nowo

W ostatni weekend naukowcy z centrum badań fizyki jądrowej CERN w Genewie po raz pierwszy od dłuższego czasu wprowadzili strumień cząstek do Wielkiego Zderzacza Hadronów – najpotężniejszego na świecie akceleratora.

LHC (Large Hadron Collider) miał w gruncie rzeczy normalnie funkcjonować już od jesieni ubiegłego roku, ale po usterce we wrześniu 200. roku został wyłączony. W mającym 27 kilometrów podziemnym tunelu będą się zderzać krążące w przeciwnych kierunkach wiązki cząstek elementarnych; każda z nich może mieć energię siedmiu teraelektronowoltów. Takie kolizje powinny – zdaniem fizyków – wygenerować zupełnie nowe cząstki elementarne, tysiące razy cięższe od protonów.

Jak informuje CERN, już w piątek po południu do tunelu wprowadzono pierwszą wiązkę jonów, która z powodzeniem przeszła przez detektor ALICE (A Large Ion Collider Experiment) aż do Punktu 3 urządzenia. W piątkowy wieczór tę część akceleratora również z powodzeniem osiągnęła wiązka protonów. W sobotnie popołudnie protony zostały wysłane do drugiego torusa. Wiązka pokonała drogę przez akcelerator aż do Punktu 7 i minęła po drodze detektor LHCb (Large Hadron Collider beauty). Według informacji Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN) testy wykazały, że instalacja działa stabilnie i w związku z tym jest dobrze przygotowana na jej ponowne uruchomienie w listopadzie.

We wrześniu ubiegłego roku uszkodzone złącze elektryczne między dwoma nadprzewodzącymi magnesami spowodowało awarię w systemie chłodzenia helem. W następstwie tego około tona helu dostała się do podziemnego kręgu akceleratora i całą konstrukcję musiano wyłączyć po dziewięciu dniach od startu. Podczas kontroli wykryto kolejne uszkodzone złącza elektryczne, które trzeba było wymienić.

W ostatnich tygodniach zostały przebadane wszystkie wysokonapięciowe złącza nadprzewodzące. Testy obciążeniowe wykazały, że do bezpiecznego funkcjonowania urządzenia nie są konieczne dalsze naprawy. Już na początku sierpnia CERN ogłosił, że akcelerator zostanie przywrócony do życia w listopadzie. Eksperymenty będą początkowo prowadzone z wiązkami o ograniczonej energii (maksymalnie 3,5 TeV na jeden wysłany strumień protonów).

LHC jest największym na świecie akceleratorem cząstek elementarnych. Ma on pomóc w potwierdzeniu (albo rozszerzeniu) tzw. Modelu Standardowego, który opisuje wewnętrzną budowę materii. Na razie model ten jest uważany za niepełny, bowiem zakłada on istnienie mechanizmu generującego masę –. a w dotychczasowych próbach nie udało się go jeszcze potwierdzić. Dlatego też jednym z głównych celów istnienia LHC jest udowodnienie istnienia tych tak zwanych bozonów Higgsa albo znalezienie alternatywnego mechanizmu masotwórczego.