Об Адронном коллайдере сегодня знает каждый, но мало кому известны размеры этого прибора. Длина окружности кольца прибора составляет 27 километров. Именно поэтому агрегат называют Большим Адронным коллайдером (Large Hadron Collider).

Прибор создан для того, чтобы увеличивать скорость тяжелых ядер (адронов) – частиц, состоящих из кварков. Ядра движутся по двум пучкам в противоположных направлениях, а в определенных местах они сталкиваются.

Этот уникальный прибор расположен на территории Швейцарии, недалеко от Женевы, на глубине около 100 метров. До того, как адронный коллайдер был установлен, на его месте работало другое сооружение – электрон-позитронный коллайдер. Для обеспечения работы научного центра Европейский центр ядерных исследований выделяет огромные средства, а в самом научном центре работают сотни ученых со всего мира.

Большой адронный коллайдер – это самая сложная научная установка за всю историю человечества. Его начали создавать в начале 2000-х годов. В разных странах мира ученые одновременно работали над разработкой разных узлов для будущего прибора. Чтобы собрать все компоненты в один агрегат, инженерам потребовалось два года.

В ускорительном кольце создан сильный вакуум. Однако несмотря на большое давление (более 10 атмосфер), иногда пучки протонов сталкиваются с молекулами газа. Это уменьшает время, когда пучок пригоден для работы. Создать большое давление и проследить, чтобы столкновений не происходило, сложно, потому что длина ускорительной трубы соизмерима с высотой многоэтажки (интересно, что радиус при этом не превышает 5 см).

Для слаженной работы ускорительного кольца необходима стабильная система охлаждения. Она нужна для того, чтобы поддерживать температуру поворотных магнитов на уровне -271,25 градусов. Такая температура позволяет проводнику создавать нужное магнитное поле и поддерживать нужный ток. Низкая температура обеспечивается за счет применения жидкого гелия – вещества, которое по своей теплопроводимости не сравнится ни с одним другим.

Чтобы обеспечить многоступенчатую охладительную систему нужным количеством хладагента, в день требуется около полтонны жидкого гелия и несколько грузовых цистерн жидкого азота. Гелиевая система охлаждения поглощает киловатты тепла при минимальном изменении температуры в агрегате.