Portal środowiska akademickiego i naukowego

11 lutego w Genewie podpisano porozumienie ramowe o współpracy Instytutu
Problemów Jądrowych w Świerku (IPJ) oraz Europejskiej Organizacji Badań
Jądrowych CERN w Genewie przy modernizacji kompleksu akceleratorów
Wielkiego Zderzacza Hadronów LHC. Podpisana została także pierwsza umowa
szczegółowa przewidująca dostarczenie przez IPJ do CERN do połowy 2012 r.
dwunastu przyspieszających wnęk rezonansowych typu PIMS dla akceleratora
Linac4, który będzie pierwszym stopniem w zmodernizowanym kompleksie.

Akcelerator LHC to najpotężniejsze urządzenie badawcze na Ziemi. Działa od
listopada 2009 roku i nieustannie trwają prace nad zwiększeniem jego
energii i wydajności. Docelowo będą zderzać się w nim protony z
częstotliwością nawet miliarda zderzeń na sekundę. Energia pojedynczego
zderzenia dwóch protonów będzie tak wielka, że mogłaby być zamieniona na
masę 14 tys. nowych protonów. Jednak naukowcy poszukują wśród produktów
zderzeń nie protonów, ale zupełnie nowych, nieznanych dotąd cząstek. Ich
znalezienie i zbadanie pozwoli nam lepiej rozumieć prawa przyrody, lepiej
zrozumieć jak przebiegała ewolucja Wszechświata i z jakiej materii
Wszechświat zbudowany jest dzisiaj. Modernizacja kompleksu akceleratorów
ma pozwolić na to, by zderzenia były jeszcze częstsze, a ich energie
jeszcze większe. Zwiększy to szanse na nowe odkrycia.

Zanim protony trafią do dwudziestosiedmiokilometrowego pierścienia LHC, są
wstępnie przyspieszane przez kilka mniejszych akceleratorów. Na początku
są one zwykłymi jądrami wodoru przechowywanymi w butli przypominającej
gaśnicę. Z niej, porcjami, co kilka godzin, wpuszczane są do pierwszego
urządzenia przyspieszającego – akceleratora liniowego. „Obecnie jest to
Linac2 pochodzący z końca lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku” – mówi dr
Paweł Krawczyk, dyrektor Zakładu Aparatury Jądrowej IPJ. „CERN zamierza
zastąpić go bardziej wydajnym akceleratorem Linac4. Podjęliśmy się
zbudowania dla niego dwunastu końcowych struktur przyspieszających.”

Pojedyncza struktura przyspieszająca typu PIMS jest rurą powstałą z
połączenia siedmiu niesłychanie precyzyjnie wykonanych wnęk. Pusta
przestrzeń wewnętrzna połączonej struktury przypomina kształtem
siedmioczłonową dżdżownicę o bardzo głębokich przewężeniach pomiędzy
członami. Wewnątrz będzie drgać pole elektromagnetyczne z częstotliwością
kilkuset milionów razy na sekundę. Kształt wnęk i częstotliwość drgań pola
są tak dobrane, by stale popychać przebiegające wewnątrz struktury cząstki
zgrupowane w „paczki”. Wnęki typu PIMS różnią się szczegółami kształtu od
innych struktur przyspieszających stosowanych w akceleratorach. Wnęki tego
typu były stosowane do tej pory jedynie do przyspieszania elektronów. W
akceleratorze Linac4 po raz pierwszy będą użyte do rozpędzania protonów.

„W tym roku będziemy obchodzili dwudziestolecie członkostwa Polski w CERN”
– powiedział zaraz po uroczystości prof. Grzegorz Wrochna, dyrektor
Instytutu Problemów Jądrowych w Świerku. „Umowy, które dziś podpisaliśmy
wspólnie z Dyrektorem Generalnym CERN, profesorem Heuerem, zmierzają do
tego, by Polska tradycyjnie zasilająca CERN talentami swoich fizyków i
informatyków, w znacznie większym stopniu uczestniczyła także w budowie
unikalnych urządzeń tu pracujących.”


Pierwszy w Polsce akcelerator został zbudowany w 1934 r. przez Andrzeja
Sołtana, patrona IPJ. W Świerku akceleratory budowane są od ponad 50 lat.
Są wśród nich akceleratory medyczne, przemysłowe oraz unikatowa,
specjalistyczna aparatura badawcza m.in. dla CERN i innych wiodących
ośrodków naukowych.


Ze Świerku do CERN-u - http://www.ipj.gov.pl/pl/news/80.htm



Instytut Problemów Jądrowych im. Andrzeja Sołtana w Świerku (IPJ,
http://www.ipj.gov.pl) zajmuje się badaniami podstawowymi z dziedziny
fizyki subatomowej (fizyka cząstek elementarnych i jądrowa, fizyka plazmy
gorącej itp.) oraz stosowaniem metod fizyki jądrowej i produkcją urządzeń
dla rozmaitych gałęzi nauki i gospodarki, w tym medycyny.

Zakład Aparatury Jądrowej IPJ (ZdAJ) jest jednym z nielicznych na świecie
producentów akceleratorów do celów medycznych i przemysłowych. ZdAJ
produkuje także urządzenia specjalistyczne dla medycyny i podzespoły do
unikatowej aparatury badawczej. Zakład sprzedaje produkty pod marką
handlową HITEC.   



dr Marek Pawłowski
Rzecznik Instytutu Problemów Jądrowych w Świerku