виконані зіткнення протонів з ядрами свинцю

Стартували в минулий четвер випробування Великого адронного коллайдера (БАК) на можливість зіткнення протонів з ядрами свинцю завершилися цілком успішно. Готуючись до них, фахівці Європейської організації з ядерних досліджень (ЦЕРН) ще в кінці 2011-го пробували прискорювати пучки протонів і іонів свинцю, не зводячи їх один з одним. «Перехід до сутичок різнотипних частинок технічно складний, — розповідає співробітник ЦЕРНУ Джон Джоуэтт (John Jowett). — Такі події асиметричні по енергії, а беруть у них участь пучки мають різні розміри. Нам пощастило, що всі проблеми були вирішені дуже швидко».

Результати перших зіткнень ядер свинцю з протонами, зареєстрованих детекторами ALICE (зверху) і LHCb (ілюстрація ЦЕРН).

Труднощі, про які говорить пан Джоуэтт, обумовлені конструкцією самого БАКа, у якого обидва кільця для зустрічних пучків містяться в єдиній магнітній системі. Поворотні магніти направляють пучки по вузьких вакуумних трубах, створюючи всередині них магнітне поле, орієнтований перпендикулярно площині прискорювального кільця, і відхиляючи пролітають повз частинки на деякий кут, що залежить від сили поля і імпульсу. Пучки узгоджуються по імпульсу, і при нинішніх параметрах прискорення протонів (від 0,45 до 4 Тев) більш важкі ядра свинцю, які містять 82 протона, розганяються від 36,9 до 328 Тев.

Характерні для різнорідних пучків розбіжності в енергії і частоті обертання по кільцю змушують експериментаторів встановлювати різні параметри надпровідних радіочастотних резонаторів, під час прольоту крізь які і частинки прискорюються на Баку. Всередині цих порожніх камер порушуються стоячі електромагнітні хвилі з заданою частотою коливань, причому в ті моменти, коли згусток частинок проходить крізь резонатор, коливання має перебувати в такій фазі, щоб електричне поле «підштовхувало» протони або ядра вперед. Налаштовуючи резонатори на різні частоти, фізики підтримують стабільні орбіти пучків в процесі прискорення.

Основна серія дослідів з протонами і ядрами стартує в січні 2013-го. Її результати, як очікується, допоможуть інтерпретувати дані по симетричним зіткнень іонів свинцю, проведеним на Баку з 2010 року і на короткий час створює кварк-глюонну плазму.

Підготовлено за матеріалами Інституту ім. Нільса Бора.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *