Erste Protonen-Kollisionen im LHC

Wissenschaftler am Kernforschungszentrum CERN bei Genf haben erstmals zwei gegenläufige Protonenstrahlen im weltweit größten Teilchenbeschleuniger LHC gekreuzt und dabei an vier Detektoren Proton-Proton-Kollisionen registriert.

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Von
  • Peter-Michael Ziegler

Die Zeit der reinen Simulation ist vorbei: Wissenschaftler am Kernforschungszentrum CERN bei Genf haben am gestrigen Montagnachmittag erstmals zwei gegenläufige Protonenstrahlen im weltweit größten Teilchenbeschleuniger LHC (Large Hadron Collider) gekreuzt und dabei an vier Detektoren (ATLAS, CMS, ALICE, LHCb) Proton-Proton-Kollisionen registriert.

Grafische Darstellung der Protonen-Kollision im ATLAS-Detektor

(Bild: CERN)

Der deutsche CERN-Chef Rolf Heuer zeigte sich erfreut von den Fortschritten, warnte aber auch davor, dass noch eine Menge zu tun sei, bevor das eigentliche Forschungsprogramm beginnen könne. In dem fast 27 Kilometer langen unterirdischen LHC-Ring sollen später einmal Partikelstrahlen mit einer Energie von bis zu 7 Teraelektronenvolt aufeinandertreffen.

Ziel der Kollisionsexperimente ist es, Antworten auf noch ungeklärte Fragen der Elementarteilchenphysik zu erhalten. Im Vordergrund steht dabei der Nachweis des Higgs-Bosons, einem bisher hypothetischen Teilchen, das im Standardmodell der Elementarteilchenphysik vorhergesagt wird. Mit 450 GeV arbeitet das CERN derzeit allerdings nur mit einem Bruchteil der späteren Spitzenenergie.

Ein erster Anlauf des LHC war im September 2008 nach nur wenigen Tagen abgebrochen worden. Eine durchgeschmorte elektrische Schaltverbindung zwischen zwei Beschleuniger-Magneten hatte einen mechanischen Defekt im Heliumsystem verursacht, das die Magnete im Betrieb auf 1,9 Kelvin herunterkühlen muss, um ihre Supraleitfähigkeit zu gewährleisten. Als Folge trat etwa eine Tonne Helium aus. (pmz)