Как готовят протоны для БАК — Большого адронного коллайдера
Большой адронный коллайдер (англ. Large Hadron Collider, LHC; сокр. БАК) — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов и последующего изучения продуктов их соударений. Расположена эта самая большая экспериментальная установка неподалёку от Женевы, что в Швейцарии.
Видимую и самую внушительную часть коллайдера составляет 27-километровая труба, расположенная внутри специально прорытого тоннеля, именно по этой трубе движутся навстречу друг другу протоны. Устройство коллайдера довольно хорошо освещено на официальном сайте LHC: фотографии и схемы дают представление о величии современной науки и достижениях прогресса. Вопрос, который обычно остаётся за скобками: а откуда же берутся эти самые пучки протонов и что они из себя представляют?
Для того, чтобы получить хороший, годный пучок протонов с мощностью 7 ТэВ на пучок, а массой в 7000 раз больше нормальной, необходимо взять достаточное количество атомов водорода. Как известно, внутри такого атома находится ядро, обычно состоящее из 1 протона, вокруг ядра вращается электрон. Каждый атом индивидуален, и найти идентичные атомы — непростая задача. Этого и не требуется: если хорошенько потрясти атомы водорода, с них слетает всякая шелуха вроде электронов, и перед учёными предстаёт протон — элементарная частица, относящаяся к барионам, имеющая спин 1/2 и электрический заряд +1. Дополнительно к механической тряске протонам достаётся и по магнитной, и по электрической части: их нещадно лупят током и магнитами, ведь если на поверхности останется хотя бы один электрон, может произойти непоправимое. Освобожденные электроны выдувают из камеры.
После окончательного удаления из камеры остатков отрицательных частиц, в ней остаются только положительно заряженные протоны. Перед началом ускорения они выглядят как солдаты-новобранцы: медленные и голые. Понадобятся усилия электрического и магнитного полей, чтобы они наконец стали настоящим боевым пучком с мощностью 7 ТэВ на пучок, готовым к столкновению друг с другом.
(соб. инф.)
А можно подробней о способе получения протонов.