Large Hadron Collider

Large Hadron Collider (LHC) je největší urychlovač částic na světě, pracovat začal 10. září 2008.[1] Je umístěn v podzemí na území mezi pohořím Jura ve Francii a Ženevským jezerem ve Švýcarsku. Na jeho návrhu se podílelo přes 2000 vědců ze 34 zemí světa.

LHC je instalován v kruhovém tunelu o obvodu 27 km v hloubce 50–150 m pod zemí. Tunel byl postaven roku 1980 pro předchozí velký urychlovač Large Electon-Positron (LEP). Přestože je tunel pod zemí, na povrchu se nachází některé budovy umožňující jeho existenci (např. kompresory, ventilace, chladicí zařízení a ovládací stanice).

Výsledky měření z urychlovače LHC jsou nesmírně důležité pro jaderné fyziky, otvírají nové možnosti v oblasti výzkumu a odhalují neznámé stránky vesmíru. Přístroj urychluje dva paprsky částic proti sobě rychlostí větší než 99,9 % rychlosti světla. Srážky těchto paprsků vytváří spršky nových částic, které jsou poté předmětem studia vědců.

Princip zařízení
Po dosažení energie 0,45 TeV se ze soustavy urychlovačů vstříknou částice do LHC kde udělají miliony oběhů. Při každém oběhu částice dostanou další impuls od elektrického pole umístěného ve speciálních dutinách, dokud jim nebude udělena konečná energie 7 TeV. Svazek o tak obrovské energii bude v LHC udržovat soustava 1800 supravodivých magnetů. Tyto elektromagnety jsou stavěny ze supravodivých materiálů. Při nízkých teplotách mohou vést elektrický proud s nulovým odporem, proto mohou vytvořit mnohem silnější magnetické pole. Tyto vodiče jsou vyrobeny z nobiotitanové slitiny a pracují při teplotě pouhých 1,9 K (-271°C). Kdyby LHC používalo běžné „teplé“ magnety namísto supravodivých, prstenec by musel mít obvod 120 km a pro dosažení stejných výsledků by spotřeboval 40x více energie.

Účel
Očekávaný start projektu v roce 2008 zajistí srážky o největší energii, jaká kdy byla dosažena v laboratorních podmínkách, a už dnes se fyzici nemohou dočkat, co se jim podaří odhalit. Čtyři obrovské detektory – ALICE, ATLAS, CMS a LHCb – budou zkoumat srážky a tímto způsobem budou možná fyzici schopni prozkoumat nové teorie hmoty, energie, vesmíru a času. Výsledky z LHC mohou vrhnout nové světlo na:

- Temnou energii
- Temnou hmotu a částice které ji tvoří
- Antihmotu
- Higgsův boson
- Kvarky a leptony - jsou skutečně fundamentální částice?

Výkonnost
LHC je přístroj pro koncentraci energie ve velmi malém prostoru. Částice budou mít energii řádově TeV. 1 TeV je energie srovnatelná s energií letícího komára, háček je v tom, že proton je asi trilionkrát menší než komár. Každý proton rotující v LHC bude mít energii 7 TeV, takže když se srazí dva protony, energie srážky bude 14 TeV. Ionty olova mají 82 protonů a dohromady dávají ekvivalentně vysokou energii: kolize dvou svazků iontů olova bude mít energii srážky okolo 1150 TeV. Při plném výkonu bude mít každý svazek energii 350 MJ, což je energie jakou má vlak o váze 400 tun jedoucí rychlostí 200 km/h. Tato energie je dostatečná k roztavení 500 kg mědi. Energie uložená v magnetech je ještě přibližně třicetkrát vyšší (11 GJ).

Cena
LHC původně v roce 1995 dostal rozpočet 2,6 miliard švýcarských franků a k tomu ještě 210 milionů švýcarských franků na experimenty. Nakonec však cena ještě více vzrostla a konečná cena je tedy 8 miliard amerických dolarů.

zdroj: Wikipedie

odkaz na wikipedii (česky):
http://cs.wikipedia.org/wiki/Large_Hadron_Collider

odkaz na oficiální stránky (anglicky):
http://lhc.web.cern.ch/lhc/