Что такое адронный суперколлайдер

Большой адронный коллайдер является объектом Европейского центра ядерных исследований (CERN), Швейцария. Проект адронного коллайдера не является эксклюзивным. Коллайдери как такие уже давно и успешно эксплуатируются. Например, ближайший по энергии разгона частиц пpoтoн-aнтипpoтонний коллайдер Теватpон в лаборатории Ферме (США) позволяет сталкивать барионы с энергией теpраелeктpoнвольт.

Кроме того, большой адронный коллайдер сначала планировалось построить в США (проект SSC) и в СССР – в г. Пpотвино Московской области под Серпуховом в Институте физики высоких энергий (ИФВЕ). Перевод из английского SSC – сверхпроводный суперколлайдер. Если в СССР строительство было только начато, то в США субподрядчики освоили немало средств под разработку спецоборудования, предназначенного для строительства американского большого коллайдера: проводились прикладные исследования, относились многочисленные технологические эксперименты, проводился патентный поиск и последующий анализ и перевод патентов из японского и других восточных языков, в первую очередь, относительно сверхпроводных магнитных систем, которые позволяют отклонять барионы, разогнанные к энергиям в несколько Тев.

В начале девяностых годов строительство большого коллайдера в СССР было заморожено, а в 1993 в США было принято решение полностью отказаться от проекта SSC. Названием "Большой адронный коллайдер" является перевод из английского от Large Hadron Collider, LHC. Сокращенно коллайдер называется БАК.

Как устроен Большой адронный коллайдер

Большим адронным коллайдер является комплексом, который включает ускоритель заряженных частиц, накопительные кольца и измерительный узел, в котором сталкиваются встречные щепотки заряженных частиц. Ускоритель заряженных частиц разгоняет протоны (самые стойкие представители барионов) или ионизированы ядра и запускает их в накопительные кольца. Благодаря наличию могучего магнитного поля барионы и ядра отклоняются от прямолинейной траектории и осуществляют круговые движения в вакуумированной трубе. Поскольку в ускоритель постоянно впрыскивают дополнительные порции ионов или барионов, на выходе ускоритель впрыскивает порции частиц в накопительные кольца, которые накапливают таким образом ионы.

Накопительные кольца отклоняют барионы и другие частицы из ускорителя в противоположных направлениях, так что в одном кольце частицы циркулируют по часовой стрелке, а в другом кольце – против часовой стрелки. Когда в кольцах накоплено достаточное количество протонов или ядер, в измерительной зоне колец подается сигнал на смену магнитного поля так, чтобы щепотки заряженных частиц, движущие в противоположных направлениях, столкнулись. Поскольку плотность частиц в вакууме мизерна, и нужны накопительные кольца, которые позволяют повысить плотность частиц. Кроме того, достоверность протекания некоторых ядерных реакций даже в случае столкновения барионов или ядер чрезвычайно имела, потому для регистрации искомой реакции нужно провести триллионы и квадриллиони столкновений и выделить среди них полезные события.

Чем больше энергия частицы, тем меньше она отклоняется в магнитном поле и тем более нужен радиус накопительного кольца. В большом адронном коллайдере барионы разгоняют к энергиям в 14 триллионов елeктpoнвoльт, эквивалентной разгону частицы в зазоре, где разницу потенциалов составляет 14 триллионов вольт. Максимальное магнитное поле, которое может использоваться даже при применении сверхпроводных материалов, ограниченная, потому диаметр накопительных колец составляет около девяти километров, а сами кольца проложены под территорией Франции и Швейцарии.

В измерительной зоне находится масса измерительной аппаратуры для регистрации продуктов ядерных реакций: нуклонов, лептонов, барионов, мезонов, ядерных фрагментов и других частиц. Поскольку некоторые ядерные реакции протекают с чрезвычайно малой достоверностью, измерительные детекторы cелектиpуют события, соответствующие регистрации частиц, которые не представляют интерес для решения поставленного ядерно-физической задания, и записывают отобранные данные для последующего анализа. В процессе пocтoбpaботки проводят последующую селекцию событий с целью выявления полезных событий.

Прогресс в теориях, которые объясняют поведение материальной Вселенной, постановка и проведение физических экспериментов, анализ результатов, совершенствования измерительных инструментов и экспериментального оборудования, является непрерывным эволюционным процессом. Популярность спекуляций на тему "черной дыры" в связи с работой какого-либо экспериментального оборудования и адронного суперколлайдера в частности демонстрирует лишь торжество воинственного невежества в XXI веке.

Бюро спецперевода БАРИОН

Профессиональный перевод патентов на изобретения и полезные модели, патентный поиск: патенты и заявки на изобретения и полезные модели