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.


Az önvezető technológia nagy áttörését nem az önvezető taxik hozzák el
Az önvezető technológia nagy áttörését nem az önvezető taxik hozzák el
Az önvezető technológia egyik jelentős szerepkörét a szállítmányozás jelentheti, az önvezető kamionok ugyanis sok problémára nyújthatnak valódi megoldást. Az autonóm módon közlekedő járművek azonban nem csak az autópályákon, hanem zsúfolt városi környezetben is megjelennek többek között az önvezető taxiknak köszönhetően. Hogyan reagálnak majd az emberek az önvezető járművek jelenlétére az utakon, milyen a társadalmi megítélése ennek a speciális technológiának? Dr. Prónay Szabolcs egyetemi docens és Halmos Gyula, a Bosch csoport mérnöke podcastban beszélt a technológiával kapcsolatos kérdésekről.
Emberi agyat nyomtattak, ami úgy viselkedett, mint a valódi megfelelője
Emberi agyat nyomtattak, ami úgy viselkedett, mint a valódi megfelelője
A 3D-nyomtatott agyszövet sejtjei fejlődés közben ugyanolyan kapcsolatokat hoztak létre egymással, mint a valódi emberi agyban és a betegségekre is hasonló módon reagáltak.
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.