2040-re óriási ütköztetőgyűrűt épít a CERN, egy mágnest magyar fizikusok fejlesztenek hozzá

2023 / 04 / 01 / Bobák Zsófia
2040-re óriási ütköztetőgyűrűt épít a CERN, egy mágnest magyar fizikusok fejlesztenek hozzá
A SuShi nevű mágnes prototípust már tesztelték is, de nem csak a Future Circular Collider részeként lesz majd hasznos, hanem egy kompakt szupravezető részecskegyorsítóban is helye lehet, amelyet proton- vagy szénion-nyalábbal történő sugárterápiás célokra alkalmaznak.

A Wigner Fizikai Kutatóközpont munkatársainak vezetésével építették meg és tesztelték azt a mágnest, amelynek későbbi verziója a Future Circular Collider részeként működhet majd és a célja, hogy szükség esetén a részecskenyalábokat biztonságosan kivezesse a gyorsítógyűrűből. Egyik fontos alkotóelemét egy szupravezető mágneses árnyékoló cső jelenti, amelynek angol neve után (superconducting shield) kapta a berendezés a SuShi nevet. A mágnes nagyrészt magyar szakemberek munkája: a koncepció kidolgozásától kezdve az építésen át, amelyre a Wigner Fizikai Kutatóközpont Csillebércen található laboratóriumában került sor, egészen a tesztelésig az Uppsalai Egyetem FREIA laborjában, hazai fizikusok vezették a projektet és vettek részt közreműködőként a folyamatokban.

Bár a Future Circular Collider üzembeállításának ideje még messze van, de a világ jelenlegi legnagyobb részecskegyorsítójának, a Nagy Hadronütköztetőnek (LHC) a méreteit is jócskán meghaladó és rendkívül komplex
létesítmény létrehozása nagy feladatot jelent, aminek előkészítése már régen megkezdődött. Ahogy a még el sem készült ITER utódjának, a DEMO-nak a munkálatai is már folynak a színfalak mögött, úgy a leendő LHC-leszármazottnak a tervezése is gőzerővel zajlik: a CERN március 7-ei hírei szerint hamarosan elkezdenek dolgozni az FCC építésének megvalósíthatósági tanulmányán, aminek részeként először is geológiai és szeizmológiai adatokat gyűjtenek az ütköztető leendő ottthonaként szolgáló területről Genf környékén, valamint felmérik a helyszín állat-, és növényökoszisztémáját is.

A tervek szerint a 27 kilométeres Nagy Hadronütköztető 2040-re befejezi pályafutását és az utána következő években már a Future Circular Colliderrel végzik majd tovább a tudományos kísérleteket a kutatók, de előtte még történik néhány fontos esemény mindkét projekt életében: az FCC jövőjével kapcsolatban 2028-ban hozzák meg a végleges döntést a CERN tagállamai és ekkor derülhet ki az is, hogy valóban elindul-e a gyorsító 2045 környékén, az LHC működése pedig 2029-ben szintet lép, ekkor kezdődik a High-Luminosity Large Hadron Collider program. A HiLumi projekt a Nagy Hadronütköztető fejlesztése által a berendezés luminozitását növeli, vagyis még több és még intenzívebb részecske száguld és ütközik majd a gyorsítógyűrűkben, ezzel emelkedik az ütközések száma és potenciálisan még több egzotikus részecske és fontos felfedezés születhet a kutatások során.

A Future Circular Collider 91 kilométeres gyűrűje 100-400 méterrel a föld alatt helyezkedik majd el, konkrétan a Genfi-tó alatt, így Svájc és Franciaország területén is áthalad. Hogy miért van szükség ekkora gyorsítóra, azt az ütközések ereje magyarázza: míg az LHC részecskenyalábjainak találkozása és ütközése jelenleg 13,6 TeV (teraelektronvolt) energiával zajlik, addig a FCC energiáját már 100 TeV-ra tervezik, azaz nagyságrendekkel emelkedik az intenzitás és ezzel együtt a lehetőség arra, hogy a Standard Modellen is túlmutató fizikai jelenségeket kutassák.

A protonsugarakat szükség esetén kivezető berendezés fontos részét képezi majd a komplexumnak, de a sikeres tesztek ellenére a SuShi még nincs készen, a fejlesztések tovább folynak magyar és külföldi helyszíneken is. A Wigner FK közleménye szerint az első próbák ígéretesen zajlottak le Svédországban, ahol prototípust Barna Dániel, a csoport vezetője, és Brunner Kristóf, a csoport tagja az Uppsalai Egyetem FREIA laboratóriumában tesztelte helyi és CERN-es kutatók közreműködésével.

"A prototípus mágnes a más esetekben akár több napig vagy hetekig tartó úgynevezett “tréningelés” helyett már az első próbálkozásra elérte a névleges, maximális áramerősséget, és a teszt periódus teljes ideje alatt működőképes maradt."

- írta a Wigner FK.

Az elkövetkező időkben a szupravezető árnyékoló cső speciális kompozit szupravezető lemezeit a Miskolci Egyetem Anyag- és Vegyészmérnöki Karán a Fémtani, Képlékenyalakítási és Nanotechnológiai Intézet munkatársai fejlesztik tovább, a Wigner Fizikai Kutatóközpont kutatócsoportjával és a CERN-nel együttműködésben.

(Fotó: Wigner Fizikai Kutatóközpont, CERN)

Ahol a protonvonatok robognak és ütköznek - a Nagy Hadronütköztető színfalai mögé néztünk Hogyan állítják elő az LHC protonsugarait? És hogyan állítják le őket? Hogy néz ki egy óriásdetektor és miért tartanak a CERN Vezérlőközpontjában sok-sok üveg pezsgőt a kutatók? Az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet magyar résztvevőitől kaptunk válaszokat, miközben bepillantást nyertünk a távolból az ALICE és CMS kísérletek színhelyére is.


Áttörés az anyag egzotikus, ötödik állapotának kutatásában
Áttörés az anyag egzotikus, ötödik állapotának kutatásában
A Bose-Einstein-kondenzáció az anyag egzotikus állapota, amit korábban csak atomok használatával tudtak előállítani a kutatók.
15 km vastag, tömör gyémántréteget rejthet a Merkúr felszíne
15 km vastag, tömör gyémántréteget rejthet a Merkúr felszíne
Nagy meglepetés egy kicsi bolygótól – a felfedezés a Merkúr több furcsa tulajdonságát is magyarázhatja.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.