Large Hadron Collider: CERN-Beschleuniger wird ein Jahr stillgelegt
Aktualisiert

Large Hadron ColliderCERN-Beschleuniger wird ein Jahr stillgelegt

Der Super-Teilchenbeschleuniger LHC am Genfer Kernforschungszentrum CERN muss Ende 2011 aus «Sicherheitsgründen» erneut für ein Jahr abgestellt werden. Erst danach kann er seine volle Leistung erreichen.

von
Peter Blunschi
Einer der vier Detektoren, mit denen im LHC Experimente durchgeführt werden.

Einer der vier Detektoren, mit denen im LHC Experimente durchgeführt werden.

Am Dienstag hatte das deutsche Bundesverfassungsgericht in Karlsruhe den weltgrössten Teilchenbeschleuniger vor der Stilllegung bewahrt. Es liess die Klage einer in Zürich lebenden Frau nicht zu, die befürchtet, im so genannte Large Hadron Collider (LHC) würden Schwarze Löcher erzeugt, die zum Weltuntergang führen könnten. Nun aber berichtet die britische BBC, dass der LHC für ein ganzes Jahr abgestellt werden muss.

Die Abschaltung werde Ende 2011 erfolgen, erklärte Steve Myers, der zuständige Direktor am europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf. Der Ringtunnel müsse aus «Sicherheitsgründen» nachgerüstet werden. Erst danach könne der Beschleuniger sein volles Potenzial erreichen, sagte Myers der BBC. Bereits kurz nach dem Start im September 2008 musste der LHC wegen eines schweren Schadens im Kühlsystem für mehr als ein Jahr stillgelegt und für 40 Millionen Franken repariert werden.

Mit mehr Ressourcen und Manpower hätte man das Problem vielleicht vermeiden können, räumte Steve Myers ein. «Doch der LHC ist ein einmaliger Prototyp, wir stossen damit an die technologischen Grenzen vor.» Im konkreten Fall gehe es um die Kupferummantelungen der supraleitenden Verbindungen im 27 Kilometer langen Tunnel. Diese dienen als Sicherheitsmechanismus für den Fall, dass einer der Magnete im LHC überhitzt und es in der physikalischen Fachsprache zu einem «Quench» kommt. Beim Unfall im Herbst 2008 hatte sich eine ganze Serie von Quenches ereignet.

Gigantische Energien

Im LHC werden Protonenstrahlen auf gigantische Energien beschleunigt, ehe sie miteinander kollidieren. Nach der Wiederinbetriebnahme im letzten Herbst wurde mit 1,18 Tera-Elektronen-Volt (TeV) ein neuer Weltrekord aufgestellt. Dieser soll nun deutlich überboten werden: Demnächst werden die Protonen mit 7 TeV durch die Anlage gejagt. Bereits davon erhoffen sich die Wissenschaftler bahnbrechende Erkenntnisse etwa über die Beschaffenheit der «dunklen Materie», die den grössten Teil der Masse im Universum ausmachen soll, aber noch nie nachgewiesen werden konnte.

Aus diesem Grund wird der LHC bis Ende 2011 in Betrieb bleiben – sofern es nicht erneut zu Pannen kommt. Die geplante «Nachrüstung» soll eine Beschleunigung mit der doppelten Energiemenge ermöglichen, also mit 14 TeV. Dadurch sollen bei den Kollisionen Verhältnisse entstehen, wie sie unmittelbar nach dem Urknall herrschten. Erwartet werden Einblicke in die Entstehung des Universums vor mehr als 13 Milliarden Jahren.

Lage des LHC im schweizerisch-französischen Grenzgebiet:

(Bild: Cern)

Der Teilchenbeschleuniger LHC

Der Large Hadron Collider (LHC) ist der grösste jemals gebaute Teilchenbeschleuniger. In dem 27 Kilometer langen und knapp 4 Meter hohen Tunnel im schweizerisch-französischen Grenzgebiet bei Genf werden die kleinsten Bausteine der Materie, Elementarteilchen, nahezu auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Supraleitende Magneten halten sie auf der Kreisbahn.

Bei voller Energie besitzt jeder Protonen-Strahl soviel Energie wie ein Auto bei einer Geschwindigkeit von 1600 Kilometern in der Stunde. Bis zu eine Milliarde Mal pro Sekunde prallen dann einzelne Protonen aufeinander. Deren elementare Bestandteile – Quarks und Gluonen – erzeugen neue Teilchen und Energie. Es werden Temperaturen erreicht wie in der ersten Billionstelsekunde nach dem Urknall. Die Beobachtung der Prozesse im LHC, für die gigantische Detektoren gebaut wurden, ist daher wie ein Blick auf einen Moment kurz nach der Entstehung des Universums im Urknall.

Die Kosten der Cern-Anlage belaufen sich auf 6,5 Milliarden Schweizer Franken.

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