A világűrnél alacsonyabb hőmérséklet uralkodik majd a CERN új szupergyorsítójában

Az LHC jelenleg a világ legnagyobb gyorsítója, amely Genf mellett egy 27 kilométeres alagútban üzemel majd. A berendezésben hét teraelektronvoltra, azaz hétszer tíz a tizenkettediken elektronvolt energiára felgyorsított protonokat ütköztetnek majd egymással. A kutatók olyan alapvető kérdésekre keresik a választ, mint például, hogy a világ keletkezésekor az első milliomod másodperc előtti időben létező anyagnak milyen volt sűrűsége, hőmérséklete, s egyéb tulajdonságai - olvasható a BBC hírei között.

Jelenleg a nagy hadronütköztetőben az utolsó lépéseket teszik meg annak érdekében, hogy elérjék a kívánt 1,9 Kelvin (-271 Celsius)-fokos hőmérsékletet. A világűrben uralkodó hőmérséklet 1,7 Kelvin, azaz -270 Celsius-fok, azaz a szupergyorsítóban alacsonyabb lesz hőmérséklet, mint a kozmoszban.

Az LHC-n belül mágnesek ezreit installálták, amelyek a 27 kilométeres óriásalagútban üzemelnek majd.
Amikor a berendezést üzembe helyezik, két részecskenyalábot - magas energiára felgyorsított protonokat bocsátanak le a mágneseken keresztül áthaladó csöveken. Ezek a nyalábok majd ellenkező irányba haladnak a főgyűrű körül a fénysebességet megközelítő gyorsassággal. Az alagút meghatározott pontjain a részecskenyalábok óriási erővel egymásnak ütköznek. A tudósok az ütköztetések "törmeléke" között új részecskéket remélnek felfedezni, amelynek révén alapvetően új információhoz juthatnak a világűr természetéről, s arról, hogy hogyan jött létre az Univerzum. A valaha létrehozott leghatalmasabb fizikai kísérlet során újrateremthetők lesznek az ősrobbanás (a Big Bang, avagy a "Nagy Bumm") után közvetlenül kialakuló feltételek.

Mint Roberto Saban, az LHC berendezéseinek üzembe helyezéséért felelős igazgató kifejtette, ahhoz, hogy a mágneses terek fenntartása ne emésszen fel túl sok energiát, a mágneseknek szupravezetőknek kell lenniük. Ez egy olyan tulajdonság, amelyre bizonyos anyagok rendkívül alacsony hőmérsékleten tesznek szert, amikor képesek az elektromos energiát gyakorlatilag ellenállás nélkül, s nagyon kis energiaveszteséggel vezetni.

A hélium igen látványos tulajdonságokra 2,2 Kelvin hőmérsékleten tesz szert, amikor "szuperfolyékonnyá" válik. Ez lehetővé teszi a rendkívül gyors hővezetést, vagyis igen hatékony hűtőeszköz.

Egyetlen ilyen nagyságrendű részecskefizikai berendezés sem működött ilyen alacsony hőmérsékleten. Az eszközök azonban úgy teljesítenek, ahogy ezt előrelátták - magyarázta Roberto Saban.

"Nagyon rendszerezett az üzembehelyezés folyamata. A procedúra minden részletét igen gondosan előkészítettük azoknak a tapasztalatoknak a figyelembevételével, amelyre a szupergyorsító prototípusainak az üzemetetése közben tettünk szert" - hangsúlyozta Roberto Saban.

Mint kifejtette, semmit sem kapkodnak el, hiszen egyetlen már lehűtött alkatrész kicserélése körülbelül ugyanazt jelenti, mintha a Holdról hoznák vissza.

"Három-négy hétbe telik, míg felmelegítjük, majd további egy-két hetet igényel az alkatrész cseréje, majd ismét 3-6, amíg lehűtik a kívánt hőfokra. Így egyetlen hiba korrigálása három hónapot vesz igénybe" - magyarázta Roberto Saban.