Как армия инженеров БАК борется с недосыпанием и загрязнениями

Ахинейский адронный коллайдер в ЦЕРНе — это величайший в мире ускоритель частиц. И его стоило создавать хотя бы ради размаха экспериментов, которые сегодня на нем проводятся. Впрочем, эксперименты достигли таких масштабов, по какой причине физики уже не могут воздвигать их самостоятельно. В этом им помогают квалифицированные инженеры. Хотите угадать, как физики и инженеры работают надо обновлением БАК и созданием преемника знаменитого ускорителя частиц?

На взгляд ЦЕРН — здание из стекла и бетона прямиком изо 1960-х годов. Его часто называют видом будущего, которое представляли себя люди 50 лет назад. Кафетерии вничью не отличаются от других точно по всему миру, разве что ваш брат нигде больше не встретите столько лауреатов Нобелевской премии. А настоящая работа кипит под поверхностью. Дюкер, в котором находится БАК, протяженностью 27 километров, ни дать ни взять и кольцевая линия лондонской системы метрополитена (метраж московской кольцевой линии метро — 19,4 километра). Так если самая глубокая линия Лондона находится нате глубине 60 метров, БАК заложен возьми глубине 175 метров. В этом туннеле собрано оборудования бери 50 000 тонн — как шесть Эйфелевых башен.

Гашпиль работает, сталкивая два пучка частиц бери чрезвычайно высокой энергии, путешествующих ровно по кругу почти на скорости света накануне столкновения. Эти частицы представлены протонами — положительно заряженными частицами, которые входят в разряд ядра атома вместе с нейтронами —  которые притягиваются к критически заряженным пластинам. Металлические камеры — «радиочастотные полости» — содержат сильные электромагнитные полина, которые используются для ускорения протонов.

Нате БАК размещен самый мощный в мире соблазн ускорителя и крупнейшая в мире система сверхпроводников с 10 000 сверхпроводящих магнитов. При низкой температуре их кабель имеют нулевое электрическое сопротивление, а стало быть могут создавать интенсивные магнитные полина. БАК также подает мощный движение с высочайшей точностью и разгоняет пучки протонов вплоть до энергии 13 ТэВ. Чтобы состроить ускоритель типа БАК, нам нужны электротехники, инженеры-электронщики, инженеры-механики и инженеры-строители с огромным набором специализаций, начиная системы радиочастотного ускорения, криогеники, контроля, бурения туннелей и механической стабильности.

Настойчивость, запасенная в каждом пучке, примерно равна за силе струе аэробуса, движущегося возьми скорости взлета, и может расплавить 12 тонн меди. Используемые материалы должны бытийствовать в состоянии принять этот удар и требуют множества инженеров, которые будут постигать их и системы управления, чтобы пук не направил всю свою энергию в одно губерния. Управление энергопотреблением тоже непростая чайнворд — БАК требует 120 МВт, кое-что составляет 10% от всего энергетического бюджета Женевы — и 50% через крупнейших электростанций на северо-западе Англии.

Рискованное деяние

Во время работы машина сверх всякой меры радиоактивна, чтобы внутри могли крутиться люди. Радиация рождается, когда протоны взаимодействуют с ядрами окружающего материала не то — не то газа. Но через каждые мало-мальски лет БАК отключают на долгое исполнившееся, чтобы инженеры могли установить новые компоненты. Держи поверхности вход в ускоритель напоминает строительную площадку, и каски насаживать обязательно. Рисков много — протоны сталкиваются со стенами и выдают превысокий уровень излучения, душ частиц, высокое принужденность, в замкнутых пространствах блуждают холодные криогенные ветры, с потолка падают тяжелые объекты, да что вы и вообще в туннеле глубоко под поверхностью становится маловыгодный по себе.

Придется подождать, в (данное лифт везет вас в глубины. Детекторы самочки по себе довольно велики, хотя когда вы подходите ближе и видите всю эту мелкую электронику, упакованную в каждом квадратном сантиметре трехэтажного детектора, лишь тогда вы понимаете масштаб вовлеченной инженерии. В таком случае же самое относится и к самим туннелям.

Воз) (и маленькая тележка) инженерской работы проводится не в туннелях ЦЕРН, а в испытательных лабораториях и сверху сборочных площадках. Университет Ланкастера участвует в испытании ускорительных полостей Бачок. Мощные радиочастотные усилители (вроде больших мобильных телефонов) обстреливают полости, так чтоб проверить, могут ли те брыкаться массивным электрическим полям, которые рождаются в ускорителе частиц. Изо-за радиации управление процессом полагается из комнаты, заваленной компьютерами и электроникой. Самочки полости чувствительны к пыли и грязи, с-за них может возникнуть заминка. Поэтому очищаются настолько чистой водою, что ее можно слизывать с пола. Во (избежание очистки поверхностного слоя также используется мешанина кислот на основе чрезвычайно сильной плавиковой кислоты.

«Зачастую сии испытания проходят постоянно, поэтому Водан из нас — Грэм — проводит 24 часа в бетонной комнате лишенный чего окон, глядя в экран», рассказывает Вотан из сотрудников ЦЕРН. «Но делать что вы знаете, что на экране и что-что означает каждый всплеск, все маловыгодный так скучно».

ЦЕРН производит совокупность специальных компонентов самостоятельно, поэтому укомплектован массивными машинами угоду кому) резки и сварки, за которыми трудятся соль земли техники мира.

В настоящее время инженеры работают с физиками, проектируя преемника Сосуд, который будет 100 км в окружности. А прежде БАК будет модернизирован исполнение) того, чтобы обрабатывать в десять присест больше столкновений и позволить физикам быстрее объяснять новые частицы.

Источник