Последний шаг коллайдера

ТЕКСТ: Александра Борисова

ФОТО: CERN

Пучки протонов в Большом адронном коллайдере (CERN, Швейцария) разогнаны до энергии 3,5 ТэВ. Это последний шаг перед началом сбора научных данных на экспериментах БАК – в ближайшие недели анонсируются первые столкновения протонов на энергии 7 ТэВ.

Большой адронный коллайдер вышел на первую проектную мощность и готовится к первому в своей истории «научному» (а не «техническому») запуску. В 5.20 утра 19 марта пучки протонов БАК были разогнаны до 3,5 ТэВ и пропущены по направлению и по часовой, и против часовой стрелки. Протоны успешно прошли 27-километровое кольцо коллайдера.

Таким образом, на пути к первому рабочему запуску коллайдера пройдена последняя ступень. Следующим событием станет историческое столкновение пучков, уже разогнанных до энергии 3,5 ТэВ (таким образом, суммарная энергия столкновения составит 7 ТэВ).

Это будет день получения первых научных данных коллайдера (CERN называет его LHC First Physics).

«Этим утром в 5.20 по среднеевропейскому времени два пучка протонов с энергией в 3,5 ТэВ впервые успешно преодолели все кольцо Большого адронного коллайдера. На сегодняшний день это самая высокая энергия, когда-либо достигнутая в ускорителе элементарных частиц. Это важный шаг на пути к началу исследовательской программы БАК.

Дата первой попытки столкновения пучков на энергии 7 ТэВ (3,5 ТэВ на пучок) будет объявлена в ближайшее время.

То, что нам удалось успешно разогнать частицы до 3,5 ТэВ, свидетельствует о надежности конструкции коллайдера и о разумности усилий, которые мы предприняли для улучшения работы ускорителя после аварии в сентябре 2008 года», – говорится в сообщении директора CERN по ускорителям Стива Майерса. Его слова приводит пресс-служба CERN.

БАК – революционный ускоритель в долгой истории CERN. Ради него организация вносит значительные изменения в цикл работы, сложившийся за почти полувековую историю.

«Обычно ускорители CERN работали по годовому циклу: ежегодно активная фаза длилась 7–8 месяцев, и на 4–5 месяцев ускорители останавливались. Однако с БАК такая система не может работать. Его низкотемпературная система очень сложна, и мы каждый раз должны тратить целый месяц, чтоб охладить ее с комнатной температуры до рабочей и наоборот – нагреть с рабочей до комнатной. По этой причине мы не можем позволить себе сохранить цикл четырехмесячной остановки для БАК. Мы решили перейти к циклам большей длины с большим временем работы, но и с более длительными периодами технических остановок», – объяснил генеральный директор CERN Рольф Хойер.

Текущий запуск БАК был начат 20 ноября 2009 года.

Тогда первые пучки были проведены в БАК из ускорителя SPS (Super Proton Synchrotron) на энергии 450 ГэВ. Уже 23 ноября пучки были проведены по всему кольцу БАК, а 30 ноября БАК установил мировой рекорд энергии для ускорителей 1,18 ТэВ. Ранее рекорд принадлежал ускорителю Тэватрон в лаборатории Энрико Ферми в США. Затем был установлен новый рекорд – первые столкновения частиц на энергии 2,36 ТэВ. Детекторы БАК активно регистрировали эти данные (было проведено более миллиона столкновений), в скором времени ожидается выход научных статей по результатам этих работ. Анализ данных ведется по всему миру – они доступны ученым из разных стран благодаря глобальной сети GRID.

16 декабря БАК был планово остановлен, и CERN закрылся на ежегодные рождественские каникулы.

Во время остановки технические службы и специалисты-ускорительщики продолжали подготовку всех механизмов к «научному» запуску БАК.

Исторический момент – первое столкновение протонов в БАК с энергией 7 ТэВ – ожидается в самое ближайшее время. «Газета.Ru» будет подробно освещать ход работы коллайдера.

После запуска CERN планирует накапливать данные о столкновениях частиц на этой энергии в течение 18–24 месяцев, проведя лишь одну техническую остановку в конце 2010 года. Затем коллайдер будет остановлен на длительный период для внесения принципиальных усовершенствований и перезапуска на энергии 10 ТэВ (5 ТэВ на пучок) или даже 14 ТэВ (7 ТэВ на пучок, то есть вдвое больше, чем сейчас).