LHC

Jetzt fliegt Blei

Kurz vor der Winterpause ändern die Wissenschaftler im Large Hadron Collider noch einmal das Programm: Ließen sie bisher Protonen durch die Röhre kreisen und kollidieren, wollen sie bis zum Beginn der Winterpause Anfang Dezember Bleiionen aufeinanderprallen lassen.

Heute morgen um 8 Uhr sind die Arbeiten mit Protonen am Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) am Europäischen Kernforschungszentrum (Cern) in Genf zu Ende gegangen. Seit März hatten die Wissenschaftler in der 27 km langen Röhre unter dem schweizerisch-französischen Grenzgebiet Protonenstrahlen kollidieren lassen und dabei die Rekordmarke von 7 Teraelektronenvolt (TeV) erreicht.

Bleiionen im LHC

Bevor der Teilchenbeschleuniger am 6. Dezember zu Wartungsarbeiten stillgelegt wird, wollen die Wissenschaftler noch Bleiionen durch ihn jagen und aufeinanderprallen lassen. Da diese schwerer sind als Protonen, kann bei der Kollision mehr Energie freigesetzt werden. Im vollen Betrieb kann freiwerdende Energie bis zu 1.150 TeV betragen.

Durch die Kollision von Schwerionen soll ein neuer Materielzustand auftreten, das Quark-Gluon-Plasma. In diesem Zustand befand sich die Materie einige Milliardstelsekunden nach dem Urknall. Die Wissenschaftler wollen herausfinden, wie sich aus dem Quark-Gluon-Plasma die Materie gebildet hat, aus der das Universum heute besteht. Darüber erhoffen sie sich weitere Erkenntnisse über die Eigenschaften der starken Wechselwirkung.

Im Plan

Cern-Chef Rolf Heuer zog eine positive Bilanz für das Jahr 2010. Ein wichtiges Ziel für dieses Jahr sei gewesen, eine Luminosität von 10³² zu erreichen. Dieser Wert gibt an, wie viele Protonen gleichzeitig im Beschleuniger kreisen und pro Sekunde kollidieren können. Das schafften die Wissenschaftler am 13. Oktober, zwei Wochen früher als geplant. Seither erreichten sie sogar den doppelten Wert.

Lage des LHC und der vier Experimente bei Genf (Bild: CERN)

Nach dem Defekt am Kühlsystem im September 2008 und der langwierigen Reparatur läuft der LHC noch nicht mit voller Kraft - er ist ausgelegt für eine Energie von 14 TeV bei der Kollision von Protonen. Dieser Wert soll jedoch erst später erreicht werden. Dennoch entdeckten die Wissenschaftler bei den Kollisionen bei ihren Experimenten bereits bisher unbekannte Phänomene.

Pause bis Februar

Über den Winter wird der Teilchenbeschleuniger stillgelegt und gewartet. Im Februar 2011 wollen die Wissenschaftler ihre Arbeit wieder aufnehmen.