Büyük Hadron Çarpıştırıcısı

Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü yani CERN'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC), dünyanın en büyük ve en güçlü parçacık hızlandırıcısıdır. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı ilk olarak 10 Eylül 2008'de başladı ve CERN'in hızlandırıcı kompleksinin en son üyesi olmaya devam ediyor.

Yol boyunca parçacıkların enerjisini artırmak için bir dizi hızlandırıcı yapıya sahip 27 kilometrelik bir süper iletken mıknatıs halkasından oluşur.

Hızlandırıcının içinde, iki yüksek enerjili parçacık demeti çarpışmadan önce ışık hızına yakın bir hızla hareket eder. Işınlar, ayrı ışın borularında zıt yönlerde hareket eder - ultra yüksek vakumda tutulan iki tüp. Süper iletken elektromıknatıslar tarafından sağlanan güçlü bir manyetik alan tarafından hızlandırıcı halka etrafında yönlendirilirler. Elektromıknatıslar, süper iletken bir durumda çalışan, direnç veya enerji kaybı olmadan elektriği verimli bir şekilde ileten özel elektrik kablosu bobinlerinden yapılmıştır. Bu, mıknatısların -271,3°C'ye ( dış uzaydan daha soğuk bir sıcaklık) soğutulmasını gerektirir. Bu nedenle, hızlandırıcının çoğu, diğer tedarik hizmetlerinin yanı sıra mıknatısları soğutan bir sıvı helyum dağıtım sistemine bağlıdır.

Hızlandırıcının etrafındaki ışınları yönlendirmek için farklı çeşit ve boyutlarda binlerce mıknatıs kullanılır. Bunlar, ışınları büken 15 metre uzunluğunda 1232 çift kutuplu mıknatıs ve ışınları odaklayan her biri 5-7 metre uzunluğunda 392 dört kutuplu mıknatıs içerir. Çarpışmadan hemen önce, çarpışma olasılığını artırmak için parçacıkları birbirine "sıkıştırmak" için başka bir mıknatıs türü kullanılır. Parçacıklar o kadar küçük ki, onları çarpıştırma işi, aralarında 10 kilometre mesafe olan iki iğneyi yarı yolda buluşacak kadar hassas bir şekilde ateşlemeye benziyor. Hızlandırıcının tüm kontrolleri, hizmetleri ve teknik altyapısı CERN Kontrol Merkezi'nde tek çatı altında toplanmıştır. Buradan, LHC içindeki ışınlar, hızlandırıcı halkanın etrafındaki dört yerde, dört parçacık detektörünün - ATLAS, CMS, ALICE ve LHCb - konumlarına karşılık gelecek şekilde çarpışmak üzere yapılır.

CERN Hakkında

Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü (CERN), dünyanın en büyük ve en saygın bilimsel araştırma merkezlerinden biridir.

CERN'de, etrafımızdaki her şeyi oluşturan parçacıkların temel yapısı araştırılıyor.

Bunu dünyanın en büyük ve en karmaşık bilimsel araçları kullanılarak yapılıyor.

CERN'deki fizikçiler ve mühendisler, maddenin temel bileşenlerini, yani temel parçacıkları incelemek için dünyanın en büyük ve en karmaşık bilimsel araçlarını kullanıyor. Atom altı parçacıklar, ışık hızına yakın bir hızda çarpışmak üzere yapılır. Süreç bize parçacıkların nasıl etkileşime girdiğine dair ipuçları veriyor ve doğanın temel kanunları hakkında fikir veriyor. Evrenimizin en küçük yapı taşlarını inceleyerek insan bilgisinin sınırlarını ilerletmek istiyoruz.

CERN'de kullanılan aletler, amaca yönelik olarak üretilmiş parçacık hızlandırıcılar ve dedektörlerdir. Hızlandırıcılar, ışınlar birbiriyle veya sabit hedeflerle çarpışmadan önce parçacık ışınlarını yüksek enerjilere yükseltir. Dedektörler bu çarpışmaların sonuçlarını gözlemler ve kaydeder.1954'te kurulan CERN laboratuvarı, Cenevre yakınlarındaki Fransa-İsviçre sınırında ata biner gibi oturuyor. Avrupa'nın ilk ortak girişimlerinden biriydi ve şu anda 23 üye devleti var.

CERN'in açılımı nedir?

Aralık 1951'de Paris'te UNESCO'nun hükümetler arası bir toplantısında, bir Avrupa Nükleer Araştırma Konseyi'nin (Fransızca Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire'de) kurulmasına ilişkin ilk karar kabul edildi. İki ay sonra, geçici Konsey'i kuran bir anlaşma imzalandı - CERN kısaltması doğdu. Bugün madde anlayışımız çekirdekten çok daha derinlere iniyor ve CERN'in ana araştırma alanı parçacık fiziği. Bu nedenle, CERN tarafından işletilen laboratuvara genellikle Avrupa Parçacık Fiziği Laboratuvarı adı verilir.

Kaynak

CERN

Foto: Anna Pantelia/CERN