НОВОЕ О КОЛЛАЙДЕРЕ .
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.
( на фото - подземный зал, в котором смонтирован детектор ATLAS - октябрь 2004 года. )
Светимость БАК во время первого побега состоит 10/ 29 частиц\см2 . с.
Это весьма скромная величина.
Однако, после запуска БАК для экспериментальных исследований, светимость будет постепенно повышаться от начальной 5 . 10/32 до номинальной 17 . 10 34 частиц/см2.с, что по порядку величины соответствует светимостям современных В-фабрик ВаВаr (SLAC? США) и Belle ( KEK, Япония ).
Выход на номинальную светимость планируется в 2010 году.
Россия принимает активное участие как в строительстве БАК, так и в создании всех детекторов, которые должны работать на коллайдере.
ДЕТЕКТОРЫ :
На БАК будут работать 4 основных и 2 вспомогательных детектора.
ALICE , ATLAS , CMS , LHCb , TOTEM , LHCf .
4 первых - большие детекторы, расположенные вокруг точек столкновения пучов...
Детекторы TOTEM , LHCf - вспомогательные, предназначены для поиска бозона Хиггса и "нестандартной физики", в частности тёмной материи,
ALICE - для изучения кварк-глюонной плазмы в столкновениях тяжёлых ионов свинца.
LHCb - для исследования физики b -кварков, что позволит лучше понять различия между материей и антиматерией.
TOTEM - предназначен для изучения рассеяния частиц на малые углы, таких что происходит при близких пролётах без столкновений ( так называемые несталкивающиеся частицы. forward particles ), что позволит точнее измерить размер протонов, а также контролировать светимость коллайдера, и наконец,
LHCf - для исследования космических лучей. моделируемых с помощью тех же несталкивающихся частиц.
ПРОЦЕСС УСКОРЕНИЯ ЧАСТИЦ В КОЛЛАЙДЕРЕ.
Скорость частиц БАК на встречных пучках близка к скорости света в вакууме.
Разгон частиц до таких больших скоростей достигается в несколько этапов.
На первом этапе низкоэнергетичные линейные ускорители Linfc 2 и Linfc 3 производят инжекцию протонов и ионов свинца для дальнейшего ускорения.
Затем частицы попадают в PS-бустер и далее в сам PS ( протонный синхротрон ), ГэС.
После этого ускорение частиц продолжается в SPS (протонный суперсинхротрон), где энергия частиц достигает 450 ГэВ.
Затем пучок направляют в главное 26,7- километровое кольцо и в точках столкновения детекторы фиксируют происходящие события.
ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ.
Во время работы коллайдера расчётное потребление энергии составит 180 МВт.
Предпожительные энергозатраты всего CERNa на 2009 год с учётом работающего коллайдера - 1000 ГВт.ч. из которых 700 Гт.ч. придётся на долю ускорителя.
Эти энергозатраты - около 10 % от суммарного годового энергопотребления кантона Женева.
Сам CERN не производит энергию, имея лишь резервные дизельные генераторы.
РАСПРЕДЕЛЁННЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ.
Для управления, хранения и обработки данных, которые будут поступать с ускорителя БАК и детекторов, создаётся распределённая вычислительная сеть LCG, использующая технологию грид.
Для определённых вычислительных задач будет задействован проект распределённых вычислений LHC @ home/
ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ.
Значительная доля внимания со стороны представителей общественности и СМИ связана с обсуждением темы катастроф, которые могут сопутствовать введению в строй БАК.
Наиболее часто обсуждается опасность возникновения микроскопических ч ё р н ы х дыр с последующей цепной реакцией захвата окружающей материи, а также угроза возникновения страпелек... гипотетически способных преобразовать в страпельки всю материю Вселенной...
ФИНАНСИРОВАНИЕ ПРОЕКТА.
Оценить общую стоимость проекта сложно, так как строительство самого ускорителя и его экспериментов (детекторов) финансируется отдельно, в финансировании участвует много стран, и не все деньги идут непосредственно через CERN.
К тому же ремонт ускорителя уже обошёлся дороже. чем ожидалось.
Ожидалось в 2001 году, что общая стоимость проекта составит около 4,6 млрд швейцарских франков ( 3 млрд евро) за сам ускоритель ( без детекторов) и 1,1 млрд швейцарских франков (700млн евро) составит доля CERN в проведении экспериментов ( то есть в строительстве и обслуживании детекторов).
Строительство БАК было одобрено в 1995 году с бюджетом 2.6 млрд швейцарских франков ( 1,6 млрд евро), с добавочными 210 млн франков (140 млн евро) на эксперименты.
Однако, как следствие сокращения CERN, стоимость была сокращена в 2001 году до 480 млн франков ( 300 млн евро) на эксперименты, что привело к сдвигу планируемых сроков введения с 2005 года на апрель 2007 года.
Бюджет проекта по состоянию на ноябрь 2009 года составил - 6 млрд долларов.
Именно столько было инвестировано в строительство установки, которое продолжалось семь лет
Ускоритель частиц создавался под руководством Европейской организации ядерных исследований.
Доля российских учёных в этом международном проекте тоже немаленькая.
В нём задействовано 700 специалистов из России.
Общая стоимость заказов, которые получили российские предприятия, по некоторым оценкам, достигает 120 млн долларов.
ПЛАНЫ РАЗВИТИЯ.
После того, как LHC возобновит работу и начнёт выдавать научные данные, планируется провести модернизацию каскада предварительных ускорителей, в первую очередь SPS, что позволит заметно повысить светимость коллайдера ( проект Super-LHS ).
Также обсуждается возможность проведения столкновений протонов и электронов ( проект LHeC ).
Для этого потребуется пристроить линию ускорения электронов.
Обсуждаются два варианта : пристройка линейного ускорителя электронов и размещение кольцевого ускорителя в том же тоннеле, что и LHC.
Ближайшим из реализованных аналогов LYeC является немецкий электрон-протонный коллайдер HERA.
Отмечается, что в отличие от протон-протонных столкновений, рассеяние электрона на протоне - это очень "чистый" процесс, позволяющий изучать партонную структуру протона намного внимательнее и аккуратнее.
( ВЫПИСКА ИЗ ВИКИПЕИ )