دخلك بتعرف مصادم الهادرونات الكبير؟

مصادم الهادرونات الكبير (LHC) هو أكبر مسرع جزيئات في العالم وأكثرها قوة وفاعلية. دخل نطاق الخدمة في أيلول عام 2008، ويبقى حتى يومنا أحدث الإضافات إلى مجمع المسرعات في CERN.

يتكون مصادم الهادرونات الكبير من حلقة مؤلفة من 27 كيلومترا من المغنطيسات شديدة التوصيل، بالإضافة إلى بعض الهياكل المسرعة لكي تعطي الجزيئات طاقة إضافية خلال عبورها.

ينطلق شعاعي جزيئات داخل المسرع بسرعة قريبة من سرعة الضوء، قبل أن يتم صدمهما ببعضهما. ينقل الشعاعين كل في أنبوب أشعة مستقل عن الآخر وبحيث يكون كل أنبوب موضوع في وسط فراغي عالي (ultrahigh vacuum)، وكل شعاع يكون بإتجاه معاكس للآخر. يتم تسيير الشعاعين عبر حلقة المسرعة عبر كهرطيسات (Electromagnets) شديدة التوصيل. هذه الكهرطيسات مكونة من لفائف كابل كهربائي خاص قادر على العمل في ظرف التوصيل الشديد بكفاءة عالية دون أي مقاومة للتيار الكهربائي أو خسارة للطاقة.

يتطلب هذا الأمر تبريد المغنطيسات لدرجة حرارة 271.3 مئوية تحت الصفر (وهي درجة حرارة أبرد من حرارة الفضاء الخارجي). لتحقيق هذا الأمر أغلب مكونات المسارع موصولة بجهاز توزيع للهيليوم السائل، لتبريد المغنطيسات والأجهزة الأخرى.

يتطلب الأمر آلاف المغنطيسات من أحجام وأنواع مختلفة لتسيير حزم الإشعاعات حول المسرع، منها 1232 مغنطيسا ثنائي القطب بطول 15 مترا وتقوم بحني حزم الأشعة، و392 مغنطيسا رباعي القطب يتراوح طول كل مغنطيس منهم بين 5 و7 أمتار وتقوم بتركيز حزم الأشعة. وقبل لحظة الإصطدام يستخدم توع آخر من المغنطيسات ليقلل الفراغ بين الجزيئات، مما يساهم في رفع فرص التصادم ورفع عدد التصادمات.

يتم التحكم بمصادم الهادرونات الكبير في مركز التحكم في CERN. ويتم جعل أحزمة الأشعة داخله تتصادم في أربع كاشفات للجزيئات وهي: ATLAS و LHCb و CMS و ALICE

عدا عن كون مصادم الهادرونات أكبر مسرع للجزيئات في العالم، فهو أكبر آلة في العالم، عمل عليه الآلاف من المهندسين والعلماء والتقنيين منذ عام 1984، ويستمر حتى يومنا بالعمل على توسيع حدود معرفتنا العلمية.