Teknoloji
Moderator
Dünyanın en büyük ve en güçlü parçacık hızlandırıcısı olan CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC), bir ilke daha imza attı. Tarihte ilk kez protonlar ve oksijen iyonları çarpıştırılarak yeni bir deney sürecinin startı verildi. Bu deney serisi yalnızca proton–oksijen çarpışmalarıyla sınırlı kalmayacak, ilerleyen günlerde oksijen–oksijen ve neon–neon çarpışmaları da gerçekleştirilecek.
İsviçre’nin Cenevre kenti yakınlarında yer alan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, parçacıkları ışık hızına yakın seviyelere çıkarıp kontrollü bir şekilde çarpıştırabilen yeryüzündeki tek makine. 29 Haziran’da başlayan ve 9 Temmuz’a kadar sürecek olan bu özel deney serisi, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın çalışma takviminde oldukça kritik bir yer tutuyor.
Program kapsamında iki gün proton–oksijen, iki gün oksijen–oksijen ve bir gün boyunca da neon–neon çarpışmaları yapılacak. Her aşama arasında ise sistemin yeniden yapılandırılması için özel ayarlamaların yapılması gerekiyor.
EVRENİN İLK ANLARINA DAİR BİLGİLER ARANIYOR
Bu deneylerin temel amacı, evrenin temel yapıtaşlarını ve Büyük Patlama’dan sadece birkaç mikrosaniye sonra oluştuğu düşünülen kuark-gluon plazması gibi egzotik maddelerin özelliklerini daha iyi anlamak. Aynı zamanda kozmik ışınların doğası ve güçlü nükleer kuvvet gibi temel fizik konuları da mercek altına alınacak.
Proje aslında uzun yıllardır hazırlanıyor. Çalışmalar 2019’da yapılan fizibilite analizlerine kadar uzanıyor. Oksijen ve neon iyonlarının üretimi ve hızlandırılması için tesis genelinde birçok sistem özelleştirildi.
EN ZORLU KISIM: PROTON VE OKSİJEN ÇARPIŞTIRILMASI
CERN’de yer alan uzmanlarda Roderik Bruce, proton ve oksijen iyonlarının çarpıştırılmasının teknik açıdan en karmaşık kısım olduğunu söylüyor. Çünkü iki parçacığın yük/kütle oranları farklı, bu da elektromanyetik alanın onları farklı şekilde etkilemesi anlamına geliyor. Sonuçta, doğru çarpışma noktasını tutturmak için hız ve frekans değerlerinde milimetrik düzeyde ayarlamalar gerekiyor.
Bu çarpışmalar, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın dört ana deney istasyonu olan ALICE, ATLAS, CMS ve LHCb'de gerçekleşiyor. Ancak sadece onlar değil; LHCf isimli, kozmik ışınları incelemeye odaklanan deney de bu süreçte aktif rol oynuyor. LHCf, ATLAS çarpışma noktasından 140 metre uzağa özel olarak yerleştirilen bir dedektörle, proton–oksijen çarpışmalarında ortaya çıkan küçük açılı parçacıkları yakalayacak.
Bu deney serisi sadece fiziksel veriler için değil, LHC'nin teknik altyapısının sınanması açısından da büyük önem taşıyor. Özellikle "iyon ışınlarının" yönetimi konusunda yeni geliştirilen kristal kolimatörler test edilecek. Bu teknoloji, ışının dışına taşan parçacıkların daha verimli bir şekilde yönlendirilmesini sağlıyor ve ışın güvenliğini artırıyor.