Большой адронный коллайдер - БАК

Большой адронный коллайдер, БАК - ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов и изучения продуктов их соударений. Коллайдер построен в Европейской организации по ядерным исследованиям, находящемся около Женевы, на границе Швейцарии и Франции. В строительстве и исследованиях участвовали и участвуют более 10 тысяч учёных и инженеров более чем из 100 стран. «Большим» назван из-за своих размеров; «адронным» - из-за того, ускоряет адроны: протоны и тяжелые ядра атомов; «коллайдером» - из-за того, что два пучка ускоренных частиц сталкиваются во встречных направлениях в специальных местах столкновения - внутри детекторов элементарных частиц.

Ускоритель расположен в туннеле, который прежде занимал Большой электрон-позитронный коллайдер. Туннель с длиной окружности 26,7 км проложен под землёй. Глубина залегания - от 50 до 175 метров, причём кольцо наклонено примерно на 1,4 % относительно поверхности земли. Для удержания, коррекции и фокусировки протонных пучков используются 1624 сверхпроводящих магнита, общая длина которых превышает 22 км. Магниты работают при температуре 1,9 K (-271 °C), что немного ниже температуры перехода гелия в сверхтекучее состояние.

Скорость частиц в БАК на встречных пучках близка к скорости света в вакууме. Разгон частиц до таких больших энергий достигается в несколько этапов. На первом этапе низкоэнергетичные линейные ускорители производят инжекцию протонов и ионов свинца для дальнейшего ускорения. Затем частицы попадают в PS-ускоритель и далее в протонный синхротрон, приобретая энергию в 28 ГэВ. При этой энергии они движутся со скоростью, близкой к световой. После этого ускорение частиц продолжается в протонном суперсинхротроне, где энергия частиц достигает 450 ГэВ.

Затем сгусток протонов направляют в главное кольцо, доводя энергию до максимальных 7 ТэВ, и в точках столкновения детекторы отмечают происходящие события. Встречные пучки протонов при полном заполнении могут содержать 2808 сгустков. Они располагаются в постоянных позициях относительно друг друга, которые синхронно движутся вдоль кольца. Сгустки могут сталкиваться в определённой последовательности, в ряде точек кольца. Во время столкновения исследования проводятся одновременно во всех четырёх точках пересечения, независимо от типа ускоряемых частиц. При этом все детекторы одновременно набирают статистику.

Детекторы Большого адронного коллайдера

Детекторы Большого адронного коллайдера

ATLAS и CMS - детекторы общего назначения, предназначены для поиска бозона Хиггса и «нестандартной физики», в частности тёмной материи

ALICE - для изучения кварк-глюонной плазмы в столкновениях тяжёлых ионов свинца

LHCb - для исследования физики b-кварков, что позволит лучше понять различия между материей и антиматерией

TOTEM - предназначен для изучения рассеяния частиц на малые углы, таких что происходит при близких пролётах без столкновений (так называемые несталкивающиеся частицы, forward particles), что позволяет точнее измерить размер протонов, а также контролировать светимость коллайдера

LHCf - для исследования космических лучей, моделируемых с помощью тех же несталкивающихся частиц

MoEDAL - для поиска медленно движущихся тяжёлых частиц.

ATLAS, CMS, ALICE, LHCb - большие детекторы, расположенные вокруг точек столкновения пучков. Детекторы TOTEM и LHCf - вспомогательные, находятся на удалении в несколько десятков метров от точек пересечения пучков, занимаемых детекторами CMS и ATLAS соответственно, и используются попутно с основными.

Связанные новости и события
  • 10.09.2008
    10 сентября 2008
    Впервые состоялся запуск Большого адронного коллайдера
    Первый запуск большого адронного коллайдера состоялся 10 сентября 2008 года. Он представляет собой ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжелых ионов и изучения продуктов их соударений. Коллайдер построен в ЦЕРНе - Европейском совете ядерных исследований, находящемся около Женевы, на границе Швейцарии и Франции.
ЗАКРЫТЬ X
rus.team
Яндекс.Метрика
© 2021 RusTeam.media
Российское информационное агентство Рустим
Телефон редакции: +7 (495) 24-10-100,
email: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
 
При полном или частичном использовании и воспроизведении материалов сайтов ссылка на RusTeam.media обязательна. Для веб-сайтов интерактивная ссылка на сайт rus.team обязательна. Мнение авторов публикаций может не совпадать с позицией редакции агентства.