Polacy pomogą zmodernizować Wielki Zderzacz Hadronów.

Naukowcy z Instytutu Problemów Jądrowych w Świerku pomogą w modernizacji kompleksu akceleratorów Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych CERN, w tym Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC) - poinformował rzecznik IPJ dr Marek Pawłowski.

Porozumienie ramowe o współpracy IPJ i Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych CERN przy modernizacji akceleratorów podpisano w piątek w Genewie. Poza tym, podpisano pierwszą umowę szczegółową, która przewiduje, że do połowy 2012 r. IPJ dostarczy do CERN 12 przyspieszających wnęk rezonansowych typu PIMS dla akceleratora Linac4.

- Linac4 będzie stanowił pierwszy stopień przyspieszania protonów w największym na świecie kompleksie akceleratorów cząstek elementarnych, w którego skład wchodzi także dwudziestosiedmiokilometrowy Wielki Zderzacz Hadronów LHC - wyjaśnił dr Pawłowski.

Zaznaczył, że wnęki typu PIMS różnią się szczegółami kształtu od innych struktur przyspieszających stosowanych w akceleratorach. Wnęki tego typu były stosowane do tej pory jedynie do przyspieszania elektronów. W akceleratorze Linac4po raz pierwszy będą użyte do rozpędzania protonów.

Rzecznik IPJ wyjaśnił, że pojedyncza struktura przyspieszająca typu PIMS to rura powstała z połączenia siedmiu niesłychanie precyzyjnie wykonanych wnęk.

- Pusta przestrzeń wewnętrzna połączonej struktury przypomina kształtem siedmioczłonową dżdżownicę o bardzo głębokich przewężeniach pomiędzy członami. Wewnątrz będzie drgać pole elektromagnetyczne z częstotliwością kilkuset milionów razy na sekundę. Kształt wnęk i częstotliwość drgań pola są tak dobrane, by stale popychać przebiegające wewnątrz struktury cząstki zgrupowane w "paczki" - tłumaczył.

Wielki Zderzacz Hadronów to najpotężniejsze urządzenie badawcze na Ziemi. Działa od listopada 2009 roku i nieustannie trwają prace nad zwiększeniem jego energii i wydajności. Docelowo będą zderzać się w nim protony z częstotliwością nawet miliarda zderzeń na sekundę. Energia pojedynczego zderzenia dwóch protonów będzie tak wielka, że mogłaby być zamieniona na masę 14 tys. nowych protonów.

Jednak - jak podkreślił rzecznik IPJ - naukowcy poszukują wśród produktów zderzeń nie protonów, ale zupełnie nowych, nieznanych dotąd cząstek. Ich znalezienie i zbadanie pozwoli lepiej rozumieć prawa przyrody, wyjaśnić jak przebiegała ewolucja wszechświata i z jakiej materii jest on zbudowany dzisiaj. - Modernizacja kompleksu akceleratorów ma pozwolić na to, by zderzenia były jeszcze częstsze, a ich energie jeszcze większe. Zwiększy to szanse na nowe odkrycia - tłumaczył dr Pawłowski.

Zanim protony trafią do 27-kilometrowego pierścienia LHC, są wstępnie przyspieszane przez kilka mniejszych akceleratorów. Na początku są one zwykłymi jądrami wodoru przechowywanymi w butli przypominającej gaśnicę. Z niej, porcjami, co kilka godzin, wpuszczane są do pierwszego urządzenia przyspieszającego - akceleratora liniowego.

- Obecnie jest to Linac2 pochodzący z końca lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku - poinformował dyrektor Zakładu Aparatury Jądrowej IPJ dr Paweł Krawczyk. - CERN zamierza zastąpić go bardziej wydajnym akceleratorem Linac4. Podjęliśmy się zbudowania dla niego dwunastu końcowych struktur przyspieszających - dodał.

(ib)