Váci Szakképzési Centrum
Boronkay György
Műszaki Szakgimnáziuma és Gimnáziuma

Boronkays tanárok a CERN-ben - I.

2011-10-26 23:33:00

Az idén augusztusban közel negyven, ismereteit bővíteni kívánó, lelkes csoport tagjaként két Boronkays tanárJendrék Miklós és Jendrék Gabriella – is részt vett az Eötvös Loránd Fizikai Társulat által meghirdetett egyhetes Cerni továbbképzésen. A rendezvény szervezőinekSükösd Csabának és Jarosievitz Beátánakköszönhetően, részletes előzetes és helyszíni tájékoztatást kaptunk, ami nagyban hozzájárult a programok sikeres, zökkenőmentes lebonyolításához.

A sűrű szakmai elfoglaltságok mellett színvonalas, életre szóló élményt jelentő kulturális és turisztikai programokban is volt részünk. Felejthetetlen marad az esti fényekben pompázó München belvárosa, és az idegenek tájékozódóképességét próbára tevő labirintusszerű metróhálózata.

Nem úsztuk meg szárazon a Rajna vízesés látogatását, ami a nyári kánikulában még jól is esett. A természet erejének és szépségének ilyen fajta ötvözéselenyűgöző (1.ábra).
Ekkor utazásunk célja, a titokzatos CERN, még váratott magára.

 

A CERN-i látogatás fizikusi szemmel 

Korábban számomra CERN csak tankönyvben meg a hírekben létezett. Ahogy a kutatóközpont meglátogatásának álma kezdett valóra válni, egyre erősödött a vágy az ott folyó munka, és persze, a gyorsítórendszer megismerésére. Cikkeket, előző években elhangzott előadások anyagait tanulmányozva óhatatlanul szembeötlik számos rövidítés: betű- és mozaikszó. Szinte egy külön nyelvet kell elsajátítani ahhoz, hogy tisztában legyünk az alapfogalmakkal. Itt van maga a CERN. Az egyik szomszédom a témában való jártasságáról szeretett volna meggyőzni. Újságolta, a tv-ben hallotta, hogy ez az a hely, ahol nem sikerült az első ősrobbanás. Sajnos, sokkal többen vannak, akik még ennyit sem tudnak róla. Valójában a CERN a Conseil Européenne pour la Recherche Nucléaire rövidítése, magyarul: Nukleáris Kutatások Európai Tanácsa, a részecskefizikai kutatások európai szervezete, a világ legnagyobb részecskefizikai laboratóriuma, a Large Hadron Collider (LHC) és a World Wide Web (WWW vagy röviden Web) születési helye. A francia-svájci határon helyezkedik el, Genftől kissé északra. Az alapító okiratot 1954. szeptember 29-én írták alá 12-en, jelenleg viszont már 20 tagországgal rendelkezik [1].

 

1. ábra. A Rajna vízesés
 
A kutatóközpont legfontosabb eleme a Nagy Hadron Ütköztető, az LHC (Large Hadron Collider), amely az egykori LEP (Large Electron Positron) gyorsító 27 km-es alagútjában kapott  helyett. A protonnyalábok a Linac2 lineáris előgyorsítójában kezdik útjukat, majd a Booster, a PS (protonszinkrotron) és az SPS (szuper protonszinkrotron) után, az LHC 27  kilométeres alagútjába jutnak, ahol a négy nagy kísérletben ütköztetik őket. Ezekkel az alapfogalmakkal már az első – Horváth Dezső által tartott – bevezető előadás során is  találkoztunk. Később ismereteink folyamatosan bővültek. Egy-két nap elteltével már mindenki tisztában volt azzal, hogy a CMS, ALICE, ATLAS, TOTEM, LHCb, LHCf, NA61/SHINE,  COMPASS elnevezések mind egy-egy – megfelelő feladatok ellátására tervezett – detektorrendszert jelentenek. Ezek közül az utóbbi kettő az SPS-ben, a többi az LHC-ben található.  
 
Érdekes megjegyezni, hogy a CMS, ALICE és a NA61/SHINE kísérletekben igen magas a magyar részvétel aránya. Mintegy ötven magyar kutató dolgozik a CERN-ben, különféle kutatási  témákon [2].
 
A CMS (Compact Muon Solenoid) a Higgs-bozon, extra dimenziók, szuperszimmetria, fekete lyukak keresése, a sötét anyag kutatásában, a kvantumszín-dinamika (QCD) ellenőrzésében  nyújt segítséget. A detektor 21 m hosszú, 15 m széles és 15 m magas, tömege 12 5000 tonna [3].
ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) 45 méter hosszú és 25 méter átmérőjű hengeres detektor, 7000 tonnát nyom, amely nagyjából az Eiffel-torony tömege. Eddig ez a legnagyobb  megépített detektor. Kutatási céljait tekintve hasonló a CMS-hez [4].
ALICE (A Large Ion Collider Experiment). Ebben a kísérletben vizsgálják a nehéz ionok ütközését, végzik a gluon plazma kísérleteket [5]
TOTEM (TOTal Elastic and diffractive cross section Measurement) [6].
A NA61/SHINE nagy térszögű hadron spektométer a CERN-SPS-nél. Itt történik a nehéz magok (ólom) ütköztetése [7].
A COMPASS (COmmon Muon Proton Apparatus for Structure and Spectroscopy) [8] 
 
 
2. ábra. 100 méterre a föld alatt tekerednek a részecskegyorsítók alagútjai. A felgyorsított részecskéket a detektorokban ütköztetik egymással.
 
folytatjuk...