CERN’de tarihi deney: Bu iki unsur birinci kere çarpıştırılıyor! Pekala ancak neden?
Dünyanın en büyük ve en güçlü parçacık hızlandırıcısı olan CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC), bir prensip daha imza attı. Tarihte birinci defa protonlar ve oksijen iyonları çarpıştırılarak yeni bir deney sürecinin startı verildi. Bu deney serisi sadece proton–oksijen çarpışmalarıyla sonlu kalmayacak, ilerleyen günlerde oksijen–oksijen ve neon–neon çarpışmaları da gerçekleştirilecek.
İsviçre’nin Cenevre kenti yakınlarında yer alan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, parçacıkları ışık suratına yakın düzeylere çıkarıp denetimli bir formda çarpıştırabilen yeryüzündeki tek makine. 29 Haziran’da başlayan ve 9 Temmuz’a kadar sürecek olan bu özel deney serisi, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın çalışma takviminde epey kritik bir yer tutuyor.
Program kapsamında iki gün proton–oksijen, iki gün oksijen–oksijen ve bir gün boyunca da neon–neon çarpışmaları yapılacak. Her basamak ortasında ise sistemin tekrar yapılandırılması için özel ayarlamaların yapılması gerekiyor.
EVRENİN BİRİNCİ ANLARINA DAİR BİLGİLER ARANIYOR
Bu deneylerin temel maksadı, cihanın temel yapıtaşlarını ve Büyük Patlama’dan yalnızca birkaç mikrosaniye sonra oluştuğu düşünülen kuark-gluon plazması üzere egzotik unsurların özelliklerini daha yeterli anlamak. Tıpkı vakitte kozmik ışınların tabiatı ve güçlü nükleer kuvvet üzere temel fizik bahisleri da mercek altına alınacak.
Proje aslında uzun yıllardır hazırlanıyor. Çalışmalar 2019’da yapılan fizibilite tahlillerine kadar uzanıyor. Oksijen ve neon iyonlarının üretimi ve hızlandırılması için tesis genelinde birçok sistem özelleştirildi.
EN GÜÇLÜ KISIM: PROTON VE OKSİJEN ÇARPIŞTIRILMASI
CERN’de yer alan uzmanlarda Roderik Bruce, proton ve oksijen iyonlarının çarpıştırılmasının teknik açıdan en karmaşık kısım olduğunu söylüyor. Zira iki parçacığın yük/kütle oranları farklı, bu da elektromanyetik alanın onları farklı formda etkilemesi manasına geliyor. Sonuçta, hakikat çarpışma noktasını tutturmak için sürat ve frekans bedellerinde milimetrik seviyede ayarlamalar gerekiyor.
Bu çarpışmalar, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın dört ana deney istasyonu olan ALICE, ATLAS, CMS ve LHCb’de gerçekleşiyor. Lakin yalnızca onlar değil; LHCf isimli, kozmik ışınları incelemeye odaklanan deney de bu süreçte etkin rol oynuyor. LHCf, ATLAS çarpışma noktasından 140 metre uzağa özel olarak yerleştirilen bir dedektörle, proton–oksijen çarpışmalarında ortaya çıkan küçük açılı parçacıkları yakalayacak.
Bu deney serisi yalnızca fizikî datalar için değil, LHC’nin teknik altyapısının sınanması açısından da büyük ehemmiyet taşıyor. Bilhassa “iyon ışınlarının” idaresi konusunda yeni geliştirilen kristal kolimatörler test edilecek. Bu teknoloji, ışının dışına taşan parçacıkların daha verimli bir biçimde yönlendirilmesini sağlıyor ve ışın güvenliğini artırıyor.
