Mavzu: Nano o’lchamli klasterlar va kristallar. Nanotexnologiya Reja: Nanoo’lchamli klasterlar va kristallar

Mavzu: KATTA ADRON KOLLAYDERI VA UNING ISHLASH PRINSIPI
Reja:

1. 
   Katta adron kollayderi
   
2. 
   Ishlash prinsipi
   
3. 
   Tuzilishi
   
4. 
   Xulosa
   

Katta adron kollayderi

Bundan yuz yilcha muqaddam koinot cheksiz fazo, unda yulduzlar bir tekis taqsimlangan, degan tasavvur hukmronlik qilardi. O‘tgan asrning 20-yillarida amerikalik astronom Edvin Xabbl ko‘zga ko‘ringan barcha galaktikalar bizdan turli yo‘nalishlar bo‘yicha juda katta tezlik bilan uzoqlashayotganini aniqladi. Bu olam tuzilishi nazariyasini qayta qarab chiqishni taqozo etdi. Shu kashfiyot sabab bo‘lib

butun koinot bundan 15-20 milliard yil oldin ro‘y bergan “katta portlash”ning natijasidir, degan xulosaga kelindi.
Uzoq yillar bu qat’iy nazariya sifatida qabul qilib kelindi. Keyinroq bunday nazariyani tasdiqlovchi dalillar ham topila boshlandi. Shulardan birinchisi NASA
(AQSH kosmik tadqiqotlar markazi) sun’iy yo‘ldoshi — “Sove” uzoq kosmosning turli tomonlaridan kelayotgan fon nurlanishining haroratini aniqladi. Bunday nurlanish qadimda kuzatilgan “katta portlash”ning qoldiq nurlanishi ekani ma’lum bo‘lib, uning qiymati nazariy hisob-kitoblar orqali topilgan issiqlik qiymati bilan bir xil chiqdi. Ushbu dalil “katta portlash” ro‘y berganini tasdiqladi.
Shundan so‘ng, 90-yillarning oxirida olimlar Brukxeven (AQSH)dagi elementar zarrachalar tezlatgichida elektronlardan ozod qilingan oltin atomini yorug‘lik tezligining 99,9 qismiga qadar o‘zaro qarama-qarshi yo‘nalishda tezlatib, to‘qnashtirish orqali sun’iy «katta portlash»ni vujudga keltirmoqchi bo‘lishdi.
Bunda “katta portlash”dan keyingi jarayonning dastlabki daqiqalaridagi holatini kuzatish maqsad qilingan edi. Bu ikki bosqichda — “Feniks” deb ataluvchi birinchi loyiha Kolumbiya universitetining professori Nagamiya rahbarligidagi 355 mutaxassisdan iborat jamoa tomonidan, “Star” nomli ikkinchi loyiha esa Berkli Lourens laboratoriyasidan Jon Xarris boshchiligidagi 350 nafar fizik tomonidan olib borilishi ko‘zlangandi. Biroq ko‘pchilik mutaxassislar bunday sinov jiddiy xavf ostida amalga oshirilishini e’tirof etishdi. Shunga qaramay, olimlar qayta o‘tkazilgan hisob-kitoblar natijasida reaktsiya jarayonida jiddiy xavf kutilmasligini ta’kidlab, sinovni o‘tkazishga qaror qildilar. Biroq o‘shanda kollayder quvvatining pastligi tufayli kutilgan natijani olishning imkoni bo‘lmadi.

Bizning asrimizda ayni shu masalani hal qilish uchun 2002 yilning 11 avgust kuni Shveysariya va Fransiya chegarasida qurilgan dunyodagi elementar zarrachalarning eng yirik tezlatgichi — katta adron kollayderi (KAK) ishga tushirildi.
Katta Adron Kollayderi yoki Katta Adron Toʻqnashtiruvchisi (ing. "Large Hadron Collider", LHC) - zaryadlangan zarralarni tezlatuvchi majmua. Fransiya va Shveysariya chegarasida, yer sathidan 175 m pastda joylashgan. Aylana shaklida qurilgan tunneli uzunligi 27 km. Dunyodagi eng katta va quvvatli zarracha tezlatkichidir.

Salkam 10 milliard dollarga tushgan va juda katta quvvatga ega bo‘lgan bu kollayder dunyoda eng yirik yadro fizikasi laboratoriyasi — CERN (Consell Europeen pour la Recherche Nucleare)da qurildi. U o‘rtacha 100 metr chuqurlikda, uzunligi 27 kilometr bo‘lgan xalqa ko‘rinishidagi tezlatgich bo‘lib, unda qarama-qarshi yo‘nalishda 7 tev (terra elektron volt, ya’ni trillion elektron volt) energiyagacha tezlatilgan proton das-talari to‘qnashtiriladi. Ana shunday to‘qnashish natijasida ajralgan energiya 14 trillion elektron voltni tashkil etadi.

Model nazariyasini toʻliq tasdiqlashi kerak (Standart Model gipoteza emas, zero boshqa tajribalar uning katta qismi toʻgʻriligini isbotlagan). Aks holda massaning qayerdan paydo boʻlishi haqida yangi faraz qurib, Standart Modelga oʻzgartirish kiritishga toʻgʻri keladi.

Bunday protonlar kollayderning 27 kilometr uzunlikdagi aylanasi bo‘ylab joylashtirilgan 3 mingta igna shaklidagi dasta ko‘rinishida harakatlanadi. Har bir to‘plam 100 milliardga yaqin protonlardan tashkil topib, to‘qnashuv “nuqta”larida ular bir necha santimetr uzunlikda, diametri esa 16 mikron (eng ingichka soch tolasi qalinligida) bo‘ladi.

Protonlar parchalangach, vujudga kelgan kvarklar turli tomonga sochilib ketadi. Biroq kvarklar uzoq muddat yakka holda bo‘la olmasligi tufayli o‘ta qisqa vaqtda birlashib, yangi “og‘irroq” zarra ko‘rinishida katta tezlik bilan atrofga sochilayotganda, kollayder detektorlari tomonidan ularning parametrlari qayd qilib boriladi.