Лекция №8. Катта адрон коллайдери. Коллайдернинг ёрутувчанлиги. Тезлатгичларнинг саноатда ва тиббиётда қўлланиши

Лекция №8. Катта адрон коллайдери. Коллайдернинг ёрутувчанлиги. Тезлатгичларнинг саноатда ва тиббиётда қўлланиши.

Большо́й адро́нный колла́йдер, сокращённо БАК (англ. Large Hadron Collider, сокращённо LHC) — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, ...
Большой адронный коллайдер был запущен после годичного перерыва 20 ноября 2009 г. Создание установки началось в конце 1990-х гг., а в сентябре 2008 г. состоялся ее торжественный запуск: физики успешно провели пучки протонов в обоих направлениях. Уже через неделю на ускорителе произошла крупная авария, связанная с выходом одного из магнитов из сверхпроводящего состояния. Ремонт повреждений и модернизация установки заняла больше года.
Существуют линейные ускорители, в которых частицы в процессе ускорения движутся по прямой, и циклические, где частицы движутся вокруг некого центра. Циклические, в свою очередь, делятся на синхротроны (частицы движутся по кругу) и циклотроны (частицы движутся по траектории, напоминающей спираль). Большинство современных коллайдеров являются синхротронами — или, как в случае Большого адронного коллайдера, комплексами из нескольких взаимосвязанных синхротронов. Частицам требуется проходить очень большие расстояния для набора энергии, и возможность бесконечно двигаться по кругу в кольцевых ускорителях решает эту проблему. Кроме того, синхротроны сегодня компактнее линейных ускорителей с аналогичными возможностями. 
Они позволяют ускорять как легкие заряженные частицы (электроны, позитроны), так и тяжелые (протоны, антипротоны, ионы). Частицы, увеличивающие свою энергию, удерживаются на фиксированной орбите с помощью нарастающего поля мощных отклоняющих кольцевых магнитов. Для удержания частиц на орбите постоянного радиуса темп нарастания магнитного поля синхронизован с темпом нарастания энергии частиц. В синхротронах также есть фокусирующие магниты, собирающие частицы в узкие пучки.
Чем это интересно для науки?
Коллайдеры используются для того, чтобы заглянуть внутрь частиц и узнать, каким образом ведут себя субатомные элементы. С помощью них удалось обнаружить бозон Хиггса и восполнить другие пробелы Стандартной модели взаимодействия частиц. Однако эта модель не объясняет многих отклонений, которые удалось наблюдать с помощью Большого адронного коллайдера, а также в ней нет места темной материи, загадочно малым массам нейтрино и наблюдающемуся преобладанию материи над антиматерией во Вселенной. Именно для восполнения этих пробелов разрабатываются проекты усовершенствования уже имеющихся коллайдеров и создания новых. Один из них — NICA, расположенный в Дубне при Объединенном центре ядерных исследований.