Холодный ядерный синтез. L E N R

Энергия столкновения в два раза превышает запас энергии каждого протона. В течение получаса в коллайдер поступают около 2800 порций частиц. Все это время коллайдер придает дополнительную энергию частицам двигающимся почти со скоростью света. Каждую секунду протоны проходят 27 километровый круг и более 11 тысяч раз постоянно получая, импульсы ускоряющего электрического поля. Энергия каждого протона уже составляет 7 ТэВ, а масса в семь тысяч раз больше нормальной.

Теперь протоны готовы к столкновению.

Направляющий магнит обеспечивает необходимую для этого траекторию их движения. Общая энергия двух сталкивающихся протонов равна 14 ТэВ. Всплеск (фото 1а) от столкновения можно наблюдать в течение двух секунд.

Фото 1а. Всплеск от столкновения пучков протонов.

Траектории выделившихся в результате столкновения частиц анализируют компьютеры, к которым подключены детекторы.

Результаты. Трехмерный портрет протона

Устройство протона по-прежнему остается одной из самых интересных и до сих пор неопределённых тайн в физике элементарных частиц.

Более того, в последние годы интерес к ней снова возрос, потому что физики поняли, как получить «трехмерный» портрет быстро движущегося протона, который оказался гораздо сложнее портрета неподвижного протона.

Задачи. Исследования кварк-глюонной плазмы (КГП) – экстремального состояния материи – являются одним из основных направлений работы БАК. К этой задаче добавилось исследование природы сильного взаимодействия еще в одном крупном научном проекте ЦЕРН на установке NA61/SHINE.

Эксперимент ALICE путем лобовых столкновений ультрарелятивистских ядер позволяет воссоздать процесс появления кварк-глюонной плазмы. Установка ALICE – это огромный физический прибор, включающий в себя более 20 детекторных систем. По размеру она сопоставима с домом высотой 16 и длиной 26 метров, весит 10 тысяч тонн и располагается на глубине 56 метров под землей в одной из точек, где пересекаются пучки протонов и ядер, ускоряемых БАК.

С 2008 по 2018 год ALICE стабильно работала на пучках Большого адронного коллайдера и вела регистрацию столкновений как протонов, так и ядер свинца, разогнанных почти до скорости света.

Второй фундаментальный научный эксперимент ЦЕРН, – это NA61/SHINE (SPS Heavy Ion and Neutrino Experiment) на Протонном cуперсинхротроне (SPS), одном из ускорительных колец БАК.