Большой адронный коллайдер отключат на год

При строительстве Большого адронного коллайдера были допущены ошибки, которые помешают вывести ускоритель на проектную мощность в течение ближайших двух лет. Об этом заявил представитель Европейского центра ядерных исследований (CERN). Тем не менее, по словам директора CERN по ускорителям и технологиям доктор Стива Майерса, уже к концу марта ускоритель будет выведен на рекордную мощность в 7 трлн электрон-вольт (ТэВ). 

Однако в конце 2011 года коллайдер будет закрыт на срок до года для проведения в туннеле профилактических работ: они необходимы для проведения экспериментов по столкновению пучков протонов, в рамках которых должны быть достигнуты вдвое большие мощности, передает русская служба BBC.

Недавно ускоритель был запущен заново после аварии, произошедшей в сентябре 2008 года.

Дефекты конструкции или ошибки строителей

По словам Мейерса, причиной закрытия коллайдера станут не проектные ошибки, а дефекты, обнаруженные в медных шинах сверхпроводящих магнитов в туннеле.

Эти медные шины являются аварийным механизмом, задачей которого является нейтрализация тока, высвобождаемого при непредвиденном разогреве одного из магнитов. На языке инженеров такой эпизод получил обозначение «гашение» (quench).

Именно такой случай привел в 2008 году к тому, что около тонны жидкого гелия просочилось в туннель, что вызвало целый ряд отказов или гашений магнитных установок. Устранение последствий этой аварии обошлось в 40 млн. швейцарских франков (37 млн. долларов).

Как показало расследование, причиной аварии стали дефектные электрические контакты, соединяющие сверхпроводящие кабели. В некоторых из них между медными стабилизаторами и сверхпроводящим кабелем были пустоты.

При достаточно высокой силе тока сопротивление контактов начало расти, температура контактов также поднялась, что привело к выходу кабеля из сверхпроводящего состояния, повреждению трубопроводов криогенной системы, сбросу жидкого гелия в туннель, нарушению герметичности и выходу установки из строя.

Инженеры считают, что ускоритель может быть теперь выведен на мощность 7 ТэВ, однако достижение проектной максимальной мощности в 14 ТэВ сопряжено с опасностью новой аварии. Поэтому они приняли решение о продолжении работы на половинной мощности в течение полутора-двух лет, а затем о закрытии коллайдера для ремонтных работ в туннеле протяженностью в 27 километров.

По словам директора CERN, это решение было принято совместно с физиками, работающими на четырех гигантских ускорителях, которые входят в комплекс Большого адронного коллайдера.

Сингулярность и темная материя

По замыслу создателей коллайдера, пучки разгоняемых навстречу друг другу протонов могут создать условия, близкие к тем, которые существовали в первые микросекунды после Большого взрыва, в результате которого, по распространенной теории, возникла наша Вселенная.

В ходе столкновения этих пучков должны образовываться новые элементарные частицы, что может дать ответы на фундаментальные вопросы физики и космологии.

Исследователи надеются, что уже в ходе работы коллайдера на половинной мощности будут получены новые данные, бросающие свет на особенности «темной материи», которая является одной из основных проблем современной космологии.

Ученые CERN говорят, что чрезвычайно довольны прогрессом, достигнутым после повторного запуска Большого адронного коллайдера.