ⰧⰊⰧ Intermiussion/幕間 =狂(きょう)の出来事=平成5年09月07日<ⰧⰊⰧ ◆ 後に世界の感情の中心の座をスペインより奪ったブラジルがポルトガルの胎内から、燦々と輝く光の中誕生した日(1822年)。 ◆ 後に世界のインターネットの中心の座をYahooより奪ったGoogleが、2人の大学院生の妄想から誕生した日(1998年)。 ◆ 後にオリンピック開催の座をスペインより奪った日本のお・も・て・な・しが、滝川クリステルから誕生した日(2013年)。
本日記載附録(ブログ)
日本からも200人以上が参加する素粒子物理研究の最前線
欧州原子核研究機構、通称CERN(セルン)、欧州21カ国の共同運営
ノーベル賞を受賞したヒッグス粒子発見の舞台である
スイスとフランスの国境地帯にあり、全周はなんと27キロ
【この企画はWebナショジオ】を基調に編纂(文責 & イラスト・資料編纂=涯 如水)
CERN/セルン(02/mn)
◇◆第1回 人類史上最高のエネルギー状態を作りだす研究所へ =2/3= ◆◇
2009年11月から2013年2月まで運用された(RUN1、いわば第1期の実験期間)の成果として、半世紀前に理論的に予言されていたヒッグス粒子の発見を高らかに宣言した。素粒子理論の標準模型(Standard Model)、まさにスタンダードな理論から導かれる素粒子の中で、発見されていない最後の1つだったこと、ほかの素粒子とは肌色が違うものだということもあって、大きなニュースとなった。そのニュースの「現場」が、ここ、である。
放射線管理区域であり、アクセス管理は厳重だ。研究者や職員は目の虹彩を使った生体認証を要求される。一方、ぼくは、そういった登録をしていない想定外の訪問者なので、きちんと立ち入り許可の書類を作成した上で、荷物の出し入れに使われる出入り口から中に入った。
狭い年代物のエレベーターに乗って下り、扉が開いた先は、アンダーグラウンドなワンダーランド! とやや興奮しつつ、足を踏み出した。
最初の発見は、なんと、壁に立てかけられた自転車! なにしろ一周27キロのリング状トンネルだ。移動には自転車を使うらしい! どうでもいいような細部に、リアリティを感じてしまう。
トンネル自体は、直径3.8メートルと狭く、古びている。先代のLEP加速器の時代から使われているものだから「歴史を感じさせる」ともいえる。
加速器本体は、目視で直径70-80センチほど、長さ15メートルほどの金属の管が連なったものだった。陽子のビームが通る2本の管が中心部にあり、まわりを超伝導磁石のコイルや、液体ヘリウムで1.9ケルビンという極低温に冷やすための配管や断熱材などが取り囲んでいる。陽子を加速するには電場が、曲げるためには磁場が必要だ。強大な磁場のためには大電流を流さねばならず、発熱を防ぐために電気抵抗がゼロになる極低温の超伝導を実現しなければならない。なお、陽子ビームの管が2本あるのは、それぞれ逆方向に加速し、最後は正面衝突させることで、より高いエネルギー状態を実現するためだ。
ビームの管だけでなく、ヘリウムの配管など、かなり複雑な構造の15メートル管を、CERNの研究者たちは、単に「マグネット」(磁石)と呼んでいた。
最初は、おおっ、と純粋に感動して見ていたのだが、ふと疑問を抱いた。
LHC加速器では、こういった「マグネット」が各種とりまぜて1700台以上使われていて、1周27キロのリングをなしていると聞いている。しかし、この連なりは、どうみてもまっすぐで、曲がっているように見えないのだ。これはどういうわけだ。
常に曲がっているわけではなく、まっすぐなところと曲がっているところが交互に配置してある。まっすぐに進み曲がり、またまっすぐに進み曲がる、というのを8セット繰り返して1周。
・・・・・・・・明日に続く・・・・・
【参考資料】 : 大型ハドロン衝突型加速器 ;
大型ハドロン衝突型加速器 (おおがたハドロンしょうとつがたかそくき、英: Large Hadron Collider、略称 LHC) は、高エネルギー物理実験を目的としてCERNが建設した、世界最大の衝突型円形加速器である。スイス・ジュネーブ郊外にフランスとの国境をまたいで設置されている[1]。2008年9月10日に稼動開始した。
2000年に実験を終了した大型電子陽電子衝突型加速器 (略称 LEP) で使われた地下トンネルに、陽子-陽子衝突のための加速器を新たに設置してLHCは建設された。その全周は約26.7 km[3]で、日本では全周34.5 kmの山手線に例える事がある。LEPで用いられた加速器(加速空洞)などは、全て超伝導型に置き換えられた。これは、電子に比べて陽子の質量が1836倍のため、強力な磁場を要することによる。
陽子ビームの衝突点には、地下100メートルの地点に6階建てのビルに相当する観測点4箇所に観測装置5台を設置し、高エネルギー物理現象から生じる粒子を観測する。これまでLEPでは、標準模型の検証実験が行われてきたが、LHCではより精度の高い標準モデルの検証を行う。大統一理論および超対称性理論を実験的に検証することが長期的な目的である。
LHCで用いる陽子ビームの安定性をシミュレーションする目的でBOINCを基盤としたLHC@homeプロジェクトを2004年から開始している。
LHCは、改良のため2013年2月から停止していたが、2015年4月5日に運転を再開した。改良によって粒子に与えられるエネルギーは、8兆電子ボルト(8TeV)から最大13兆電子ボルト(13TeV)へと引き上げられ、13TeVの衝突が2015年5月20日に初めて達成された。
加速器概要
大型電子陽電子衝突型加速器 (LEP)のための既存の設備を、より高輝度、高いエネルギー領域で実験ができるように、加速器(加速空洞)及び粒子誘導コイルは、ニオブ系の合金を用いた超伝導型に変更している。
LHC は陽子と陽子を衝突させる実験であり、陽子反陽子型ではない。反陽子を生成するためには、陽子シンクロトロンや陽子サイクロトロンで加速した陽子を、タングステンなどの金属に衝突させて生じる、反陽子を集めてそれを実験に用いる必要がある。実際に、CERNのSPS実験(LHCのブースター加速器として活用)や国立フェルミ研究所のテバトロン実験などでも実施しているが、後述の実験の中にあるような、高輝度・連続衝突を要する実験には向かないため、陽子-陽子型実験とした。将来は、陽子-反陽子型の実験も行われる可能性もあるが、未定である
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https://youtu.be/COQd1tRZdNE == 大型ハドロン衝突型加速器 (LHC)の中を覗いてみよう!==
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