CERN’deki LHC, Protonlar ve Oksijen İyonları Arasında Çarpıştırma İle Yeni Bir Deney Başlattı

Dünyanın en büyük ve en güçlü parçacık hızlandırıcısı olan CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC), tarihte ilk kez protonlar ve oksijen iyonları arasında çarpıştırma gerçekleştirerek yeni bir deney sürecinin kapılarını araladı. Bu heyecan verici deney serisi sadece proton-oksijen çarpışmalarıyla sınırlı kalmayacak, ilerleyen günlerde oksijen-oksiyen ve neon-neon çarpışmalarının da gerçekleştirilmesi planlanıyor.

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, İsviçre’nin Cenevre kenti yakınlarında yer alıyor ve parçacıkları ışık hızına yakın hızlara çıkararak kontrollü bir şekilde çarpıştırabilen dünyadaki tek makine olma özelliğini taşıyor. 29 Haziran tarihinde başlayan ve 9 Temmuz’a kadar devam edecek olan bu özel deney süreci, LHC’nin çalışma takviminde kritik bir öneme sahip.

Program çerçevesinde, iki gün boyunca proton-oksijen, iki gün oksijen-oksiyen ve bir gün de neon-neon çarpışmaları gerçekleştirilecek. Her aşama arasında ise sistemin yeniden yapılandırılması için özel ayarlamaların yapılması gerekiyor.

Evrenin Temel Yapıtaşlarının Araştırılması

Bu deneylerin başlıca amacı, evrenin temel yapıtaşlarını anlamak ve Büyük Patlama’dan sonraki kısa süreçte oluştuğu düşünülen kuark-gluon plazması gibi egzotik maddelerin özelliklerini keşfetmektir. Aynı zamanda, kozmik ışınların doğası ve güçlü nükleer kuvvet gibi temel fizik konuları da incelenecektir.

Proje, uzun bir hazırlık sürecinden sonra hayata geçirildi. 2019 yılında yapılan fizibilite analizlerinden itibaren çalışmalar sürdü. Oksijen ve neon iyonlarının üretimi ve hızlandırılması için tesis genelinde birçok sistem özelleştirildi.

Proton ve Oksijen Çarpıştırılmasının Zorlukları

CERN’deki uzmanlardan Roderik Bruce, proton ve oksijen iyonlarının çarpıştırılmasının teknik açıdan en karmaşık kısım olduğunu vurguluyor. Çünkü bu iki parçacığın yük/kütle oranları farklıdır ve bu durum elektromanyetik alanın onları farklı şekilde etkilemesine neden olur. Bu nedenle, doğru çarpışma noktasını belirlemek için hız ve frekans değerlerinde son derece hassas ayarlamalar yapılması gerekmektedir.

Bu çarpışmalar, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda bulunan dört ana deney istasyonu olan ALICE, ATLAS, CMS ve LHCb’de gerçekleşmektedir. Bununla birlikte, kozmik ışınları incelemeye odaklanan LHCf isimli deney de sürece dahil olmaktadır. LHCf, proton-oksijen çarpışmalarında ortaya çıkan küçük açılı parçacıkları algılamak için ATLAS çarpışma noktasından 140 metre uzaklığa özel olarak konumlandırılan bir dedektörle çalışmaktadır.

Bu deney serisi sadece fiziksel veriler için değil, aynı zamanda LHC’nin teknik altyapısının test edilmesi açısından da büyük öneme sahiptir. Özellikle “iyon ışınlarının” yönetimi konusunda kullanılan yeni kristal kolimatörlerin performansı test edilecektir. Bu teknoloji, ışının dışına taşan parçacıkların daha etkili bir şekilde yönlendirilmesini sağlar ve ışının güvenliğini artırır.