Innováció
Érintkezési hiba okozta a héliumszivárgást a Nagy Hadron Ütköztetőben
Valószínűleg egy érintkezési hiba okozta a
héliumszivárgást a Nagy Hadron Ütköztetőben (Large Hadron Collider,
LHC) – állapította meg a CERN vizsgálata. Ugyanakkor a történtek
hátterének teljes megértéséhez a szektort szobahőmérsékletre kell
hűteni, és az érintett mágneseket szét kell szerelni. Ez három-négy
hétig tart majd; a vizsgálatok végleges eredményét azonnal
nyilvánosságra fogják hozni – írja a CERN közleményére hivatkozva a Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal honlapja.
Robert Aymar, a CERN főigazgatója hangsúlyozta: noha a meghibásodás kétségkívül kellemetlen, ennek ellenére továbbra is úgy érzi, a gyorsító szeptember 10-i sikeres tesztje is bizonyította, hogy az évtizedes előkészítő munka nem volt hiábavaló. „Biztos vagyok benne, hogy ezen az átmeneti visszaesésen is képesek leszünk túllépni” – jelentette ki.
A szükséges vizsgálatok és szerelési munkálatok várhatóan egészen a CERN kötelező téli (karbantartási okokból történő) leállásáig eltartanak majd, így az LHC várhatóan csak 2009 kora tavaszán indulhat újra. A CERN közleménye tartalmazza azt is: mivel az LHC és a hasonló berendezések mind a technológia legelső vonalába tartoznak, mi több, egyenesen technikai ismereteink határait feszegetik, bizonyos értelemben prototípusok, ezért az ilyen és ehhez hasonló problémák természetesnek számítanak.
A CERN-nel kapcsolatban álló kutatólaborok közleményeikben ugyancsak jelezték: elégedettek az LHC kezdeti sikereivel, és biztosak benne, hogy a jelenlegi problémák csak átmenetinek bizonyulnak majd.
Wikipédia: a Nagy Hadronütköztető
Az LHC detektorai és gyorsítórendszere. A protonnyalábok a p jelű lineáris gyorsítóban kezdik útjukat, majd a Booster, a protonszinkrotron (PS, 26 GeV) és a szuper protonszinkrotron (SPS, 450 GeV) után az LHC 27 kilométeres alagútjába jutnak, ahol a négy nagy kísérletben ütköztetik őket. A hatos pontnál fogják a nyalábot kiereszteni; azon a helyen, ahol a LEP nevű gyorsító korábbi OPAL-kísérletének ürege található.
Az LHC detektorai és gyorsítórendszere. A protonnyalábok a p jelű lineáris gyorsítóban kezdik útjukat, majd a Booster, a protonszinkrotron (PS, 26 GeV) és a szuper protonszinkrotron (SPS, 450 GeV) után az LHC 27 kilométeres alagútjába jutnak, ahol a négy nagy kísérletben ütköztetik őket. A hatos pontnál fogják a nyalábot kiereszteni; azon a helyen, ahol a LEP nevű gyorsító korábbi OPAL-kísérletének ürege található.
A nagy hadronütköztető gyűrű (angolul Large Hadron Collider ring, LHC) a CERN 2008-ban átadott részecskegyorsítója és ütköztetőgyűrűje, amely a 2000-ben leállított LEP 27 km kerületű alagútját használja fel. Több előgyorsító fokozat után ebben a gyorsítóban fognak végleges 7 TeV‑es energiájukra gyorsulni a protonok (illetve időszakonként ólomionok) mindkét körüljárási irányban. Ezután a protonnyalábok több órán keresztül keringenek majd egymással szemben, és a gyorsító kerületén található detektorok közepén az egymással szemben keringő protonnyalábok pályáját úgy módosítják majd, hogy ott proton?proton ütközések fognak történni. A sikeres nyalábtesztek után[1][2]. 2008 szeptember 10-én kezdte meg a működését[3] Az ütköző részecskék energiáját az elindítás után fokozatosan növelik, s amikor eléri a végleges, 7 TeV energiát, ez lesz a legnagyobb energiájú gyorsító.
A kísérlet kutatási céljai
A Higgs bozon egyik várható keletkezési módjának Feynman-gráfja. Itt két kvark kibocsát egy W‑ vagy Z‑bozont, amelyek semleges Higgst hoznak létre.
A Higgs bozon egyik várható keletkezési módjának Feynman-gráfja. Itt két kvark kibocsát egy W‑ vagy Z‑bozont, amelyek semleges Higgst hoznak létre.
A CMS szimulált eseménye, talán ilyennek fogjuk ?látni? a Higgs-bozont. Az LHC-ben jóval több nyom lesz az egyes eseményeknél, mint annak idején a LEP-nél. Ott ugyanis leptonokat ütköztettünk, itt pedig kvarkokból álló hadronokat fogunk.
A CMS szimulált eseménye, talán ilyennek fogjuk ?látni? a Higgs-bozont. Az LHC-ben jóval több nyom lesz az egyes eseményeknél, mint annak idején a LEP-nél. Ott ugyanis leptonokat ütköztettünk, itt pedig kvarkokból álló hadronokat fogunk.
Működése során nagyjából 80 állam 7000 fizikusa fog hozzáférni az LHC-hez. A fizikusok azt remélik, hogy közelebb jutnak a következő kérdések megválaszolásához az LHC kísérleteivel:
* Sérül-e a népszerű Higgs-bozon elmélet, amely magyarázattal szolgálhat az elemi részecskék tömegére? Ha nem, hányféle Higgs-bozon van, és mekkorák a tömegeik?
* Továbbra is összhangban lesz a barionok még pontosabban mért tömege a részecskefizika standard modelljével?
* Léteznek-e a jelenleg ismert részecskéknek szuperszimmetrikus (?SUSY?) partnerei?
* Miért van több anyag, mint antianyag?
* Léteznek-e extra dimenziók, ahogy a húrelmélet ihlette modellek jósolják, és ?látjuk?-e őket?
* Milyen természetű az az anyag, amely a világegyetem tömegének 96%‑át alkotja, és a jelenlegi csillagászati megfigyelések számára elérhetetlenek (sötét anyag, sötét energia)?
* A gravitáció miért gyengébb nagyságrendekkel, mint a másik három alapvető kölcsönhatás?
A gyorsító elhelyezkedése
A gyorsító egy 27 km kerületű kör alakú föld alatti alagútban helyezkedik el, a felület domborzati viszonyaitól függően 50-150 méter mélyen.[4] A korábbi nagy elektron?pozitron ütköztetőgyűrű (LEP) alagútját hasznosítja újra. A 3 méter átmérőjű alagút négy helyen keresztezi a svájci?francia határt; hosszának legnagyobb része francia területen fekszik. Az ütköztető maga ugyan a föld alatt helyezedik el ? mivel így csökkenthetők a területbérleti díjak és a mérést zavaró kozmikus sugárzás ?, több felszíni épület is van, amelyek olyan kiegészítő berendezéseket tartalmaznak, mint a kompresszorok, a ventillátorok, a vezérlő elektronika és a hűtőtelep.
A gyorsító főbb jellemzői
A gyorsító egy szinkrotron, mely kör alakú pályán gyorsítja fel a részecskéket a fénysebesség közelébe. A részecskék a kerület mentén több csomagban keringenek, a gyorsító ezeket a részecskecsomagokat több óráig keringeti mindkét irányban két olyan csőben, amelyben nagy vákuum van. Az ilyen gyorsítót ? amelyben hosszú ideig keringenek a részecskék ? nevezzük tárológyűrűnek (storage ring). A gyorsító kerületén négy nagy detektor található, azok középpontjában a részecskenyalábok pályáját keresztezik, lehetővé téve a részecskék ütközését. Kétféle ütközést hoznak létre: egyikben protont ütköztetnek protonnal, protononként 7 TeV energiával (azaz az ütközés során 14 TeV energia szabadul fel), másikban ólomatommagot ólomatommaggal 1312 TeV energiával. A felgyorsított protonoknak akkora mozgási energiájuk lesz, mint egy repülő szúnyogé, csak sokkalta kisebb tömegen. A teljes kerület mentén ? folytonos nyaláb helyett ? 2835 protoncsomag fog keringeni mindkét irányban, egyenként nagyjából 1011 darab protonnal, és teljes üzemben 25 ns-onként fogják egymást keresztezni a nyalábok: ilyenkor várható ütközés.
Az LHC egyedülálló mérnöki kihívást jelentett egyedülálló biztonsági előírásokkal. Üzemelése alatt a mágnesekben tárolt összes energia 10 GJ, a nyalábok összenergiája pedig 725 MJ. A nyalábenergia jellemzésére álljon itt két adat. Ha nyalábnak csak egy egész kicsi része a falnak ütközne, akkor megszűnne a szupravezetés a mágnesekben, tehát a nyalábvezető mágnesek szabályozásának nagyon fontos szerepe van. Amikor pedig pár órai keringés után a nyalábot kivezetik a gyorsítóból, annak energiája egész jelentős robbanással ér fel.
>>> fórum
Legújabb hozzászólások