Μία πολύτιμη προσθήκη απέκτησε από χθες και επίσημα ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) στο CERN, στην προσπάθειά του να βρει ενδείξεις νέων φυσικών θεωριών. Ο λόγος για το Linac 4, έναν νέο γραμμικό επιταχυντή που θα τροφοδοτεί τον LHC με δέσμες πρωτονίων υψηλότερης ενέργειας, ανοίγοντας επομένως τον δρόμο για ακόμη ισχυρότερες συγκρούσεις στο εσωτερικό του.
Ο γραμμικός επιταχυντής Linac 4 θα τροφοδοτήσει με ακτίνες υψηλότερης ενέργειας τον μεγάλο επιταχυντή αδρονίων (LHC), ώστε ο τελευταίος να αυξήσει σημαντικά τη φωτεινότητά του το 2021
Ο γραμμικός επιταχυντής αποτελεί το πρώτο κρίσιμο βήμα στην “αλυσίδα έγχυσης” σωματιδίων στον LHC, όπως ονομάζουν οι επιστήμονες την προετοιμασία των δεσμών που θα μπουν στη σήραγγα του LHC. Ο λόγος είναι πως αυτό το μηχάνημα αναλαμβάνει την παραγωγή και την αρχική επιτάχυνση των σωματιδίων, ενώ επίσης καθορίζει την ένταση και την πυκνότητα που θα έχουν οι δέσμες.
Έτσι, με την αναβάθμιση της τροφοδοσίας του χάρις στον Linac 4, ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων αναμένεται να αυξήσει τη “φωτεινότητά” του ήδη από το 2021. Στο χρονικό διάστημα που θα προηγηθεί, το καινούριο μηχάνημα θα δοκιμασθεί διεξοδικά, ώστε το 2019-20 να συνδεθεί στον LHC το 2019-20, κατά τη διάρκεια της προγραμματισμένης διακοπής τους λειτουργίας του για τεχνικές εργασίες.
Ο νέος γραμμικός επιταχυντής έχει μήκος 90 μέτρων και χρειάστηκε 10 χρόνια για να κατασκευασθεί. Το κόστος του άγγιξε τα 93 εκατομμύρια ελβετικά φράγκα, ενώ θα εξασφαλίζει τρεις φορές και πλέον μεγαλύτερη ενέργεια από το Linac 2, το μηχάνημα που θα αντικαταστήσει. Το γεγονός αυτό, σε συνδυασμό με τη χρήση ιόντων υδρογόνου, “μεταφράζεται” σε διπλασιασμό της έντασης των δεσμών που θα μπαίνουν στον LHC.
Η εγκατάσταση του Linac 4 εντάσσεται στο πλαίσιο των αναβαθμίσεων του LHC με σκοπό να αυξηθεί η “φωτεινότητά” του – μία παράμετρος που υποδηλώνει τον αριθμό των συγκρούσεων σωματιδίων στη μονάδα του χρόνου. Έτσι, στόχος είναι από το 2025 να πενταπλασιαστεί η “φωτεινότητα”, εγκαινιάζοντας τη φάση του “LHC Υψηλής Φωτεινότητας”, όπως ονομάζεται από τους υπεύθυνους του CERN.
Πρακτικά, αυτό θα σημαίνει πως, στη δεκαετία 2025-2035, τα πειράματα στην εγκατάσταση θα εξασφαλίσουν για τους επιστήμονες περίπου 10πλάσιο όγκο δεδομένων, απ’ ό,τι έως τότε. Επομένως, με τις ακόμη πιο ακριβείς μετρήσεις των στοιχειωδών σωματιδίων, θα αυξηθούν οι πιθανότητες να ανιχνευθούν σπάνια φαινόμενα που σήμερα δεν μπορεί να αναπαράγει ο LHC.
Την ίδια στιγμή, πάντως, οι τεχνικοί του CERN έχουν αξιοποιήσει την τεχνολογία του Linac 4, για να αναπτύξουν μία μικρότερη εκδοχή του γραμμικού επιταχυντή με πιο απτές εφαρμογές. Η συγκεκριμένη παραλλαγή θα μπορεί να εγκατασταθεί σε νοσοκομεία για ακτινοθεραπείες σε καρκινοπαθείς, όπως επίσης και για την παραγωγή ισοτόπων για τη διάγνωση όγκων.
Ο επόμενος στόχος είναι να δημιουργηθεί ένα ακόμη μικρότερο μηχάνημα για μουσεία, με μήκος 1 μέτρο και βάρος 100 κιλών, ώστε να αναλύουν πίνακες ζωγραφικής και άλλα έργα από τις συλλογές τους. Με αυτό τον τρόπο, θα μπορούν να ελέγχουν την αυθεντικότητα των πινάκων ή άλλες πιθανές παρεμβάσεις που έχουν γίνει σε αυτούς, ταυτοποιώντας τα χημικά συστατικά στις βαφές τους. Επίσης, θα μπορούν να εντοπίζουν την προέλευση των πολύτιμων λίθων.
Ο “βομβαρδισμός” των έργων θα γίνεται με δέσμες σωματιδίων αρκετά μικρής έντασης, ώστε να μην προκαλείται η παραμικρή φθορά τους. Αυτή τη στιγμή, με εξαίρεση το Λούβρο στο Παρίσι που είναι το μοναδικό μουσείο παγκοσμίως το οποίο διαθέτει ένα ανάλογο μηχάνημα, όλα τα υπόλοιπα μουσεία πρέπει να στείλουν τα έργα τους για ανάλυση σε ειδικά εργαστήρια.
