Large Hadron Collider

Large Hadron Collider este un accelerator de particule, construit la Centrul European de Cercetări Nucleare CERN, între Munţii Alpi şi Munţii Jura, lângă Geneva. Construcţia a fost finalizată în mai 2008 şi a costat peste trei miliarde de lire sterline. Are o lungime de 27 km la 100 m sub pământ. LHC este considerat cel mai performant accelerator de particule din lume. Scopul LHC este de a explora validitatea şi limitările Modelului Standard, modelul teoretic de bază din domeniul fizicii particulelor. Teoretic, acceleratorul ar trebui să confirme existenţa bosonului Higgs, acoperind elemente lipsă ale Modelului Standard şi explicând felul în care particulele elementare capătă anumite proprietăţi, cum ar fi masa.

LHC este cel mai mare accelerator de particule din lume, şi cel care atinge cele mai mari energii.[1][2] Colliderul se află într-un tunel circular, cu o circumferinţă de 27 km, aflat la o adâncime între 50–175 m sub pământ.

Tunelul, învelit într-un strat de 3,8 m grosime de beton, construit între 1983 şi 1988, a fost folosit anterior ca gazdă pentru Large Electron-Positron Collider. El trece graniţa dintre Elveţia şi Franţa în patru puncte, o parte mai mare din el fiind în Franţa.

O dată sau de două ori pe zi, în timp ce protonii sunt acceleraţi de la 450 GeV la 7 TeV, câmpurile magnetice ale dipolilor electromagnetici superconductori vor fi crescute de la 0,54 la 8,3 tesla (T). Protonii vor avea fiecare o energie de 7 TeV, dând o energie totală de coliziune de 14 TeV (2,2 μJ). La această energie, protonii au un factor Lorentz de aproximativ 7500 şi se deplasează cu viteze de 99,999999% din viteza luminii. Durează mai puţin de 90 μs ca un proton să efectueze o tură în jurul inelului principal – viteza sa fiind de 11.000 revoluţii pe secundă. Fluxurile nu sunt continue, protonii fiind adunaţi în 2.808 grupuri, astfel încât interacţiunile între două fluxuri să aibă loc la intervale discrete niciodată mai scurte de 25 ns. Totuşi, operarea se face cu mai puţine grupuri decât era iniţial stabilit, dând un interval între grupurile de protoni de 75 ns.

Înainte de a fi injectate în acceleratorul principal, particulele sunt pregătite de o serie de sisteme care le măresc succesiv energia. Primul sistem este acceleratorul liniar de particule LINAC 2 care generează protoni de 50 MeV, accelerator care alimentează Proton Synchrotron Booster (PSB).