LHC Mega-Teilchenbeschleuniger soll 2012 stillstehen

Damit der riesige Teilchenbeschleuniger LHC am Kernforschungszentrum Cern mit voller Kraft laufen kann, muss er noch einmal abgeschaltet werden - und zwar für gleich 15 Monate. Wenn es im Jahr 2012 so weit ist, müssen auch alle anderen Experimente auf dem Gelände eine Zwangspause einlegen.

Teilchenbeschleuniger LHC (im Dezember 2007): Kontrollierte Abschaltung geplant
ddp

Teilchenbeschleuniger LHC (im Dezember 2007): Kontrollierte Abschaltung geplant


Paris - Heute schon an die Zukunft denken: Derzeit läuft der riesige Teilchenbeschleuniger LHC am Genfer Kernforschungszentrum Cern zur Zufriedenheit der Physiker. Gewaltige Mengen an Daten werden gesammelt. Doch schon jetzt ist klar, dass die Freude nur von kurzer Dauer sein wird, denn schon bald werden die im Kreis herumjagenden Protonen wieder gestoppt.

Dass der Beschleuniger nicht lange nach seiner Wiederinbetriebnahme für Wartungsarbeiten abgeschaltet werden muss, stand bereits seit einiger Zeit fest. Doch nun wird klar, dass die Anlage länger stillstehen wird als bisher geplant - und dass auch alle anderen, kleineren Beschleuniger am Cern im Jahr 2012 abgeschaltet werden.

Der zuständige Cern-Manager Stephen Myers erklärte auf der Conference on High Energy Physics (ICHEP) in Paris, die Zwangspause solle 15 Monaten dauern und für alle Beschleuniger auf dem Gelände gelten. "Unsere Priorität ist der LHC", sagte Myers. Deswegen würde das gesamte verfügbare Personal während der Bauarbeiten dort eingesetzt. Die Produktion von Antiwasserstoff und radioaktiven Isotopen für Experimente werde ebenso zeitweise eingestellt wie der Neutrinostrahl, den die Forscher von Genf aus durch die Alpen ins italienische Gran Sasso Labor schicken. Myers sagte, das Cern habe bereits im Jahr 2005 all seine Beschleuniger abgestellt, um sich nur auf die Vorbereitungsarbeiten für den LHC zu konzentrieren.

Beobachter mutmaßen nun, dass die ausgedehnte Wartungspause am Cern von Vorteil für die US-Forscher am Beschleuniger Tevatron im Fermilab (Batavia, US-Bundesstaat Illinois) sein könnte. Am Tevatron kollidieren Protonen mit Antiprotonen, beim LHC werden Protonen auf Protonen geschossen. Eigentlich sollte die Fermilab-Anlage im kommenden Jahr abgeschaltet werden. Wenn Forscher die US-Regierung aber überreden, den Beschleuniger länger laufen zu lassen, könnten sie möglicherweise eher als ihre Kollegen in Europa entscheidende Fortschritte in der Teilchenphysik vermelden - zum Beispiel auf der Suche nach dem sogenannten Higgs-Boson. Dieses Partikel sorgt nach Ansicht vieler Forscher dafür, dass andere Teilchen überhaupt eine Masse haben, wurde aber noch nie experimentell nachgewiesen.

Daten sammeln bis zur Zwangspause

Die Suche nach dem Higgs-Boson ist eines der Hauptziele beim Betrieb des LHC. Damit der Beschleuniger mit voller Leistung genutzt werden kann, müssen aber die Verbindungen zwischen den supraleitenden Magneten ersetzt werden. Ausgelegt ist der LHC für Energien bis sieben Tera-Elektronenvolt (TeV), betrieben wird er derzeit mit maximal 3,5 TeV pro Protonenstrahl. Das reicht freilich trotzdem für den Weltrekord bei der zur Kollision der Teilchen eingesetzten Energie.

Ein Fehler bei den Verbindungen zwischen den supraleitenden Magneten war schuld daran, dass der LHC kurz nach seinem ersten Start im Jahr 2008 wieder abgeschaltet werden musste. Außerdem sollen sogenannte Kollimatoren in den Beschleuniger eingebaut werden. Sie sollen dabei helfen, den Protonenstrahl besser zu fokussieren und damit eine höhere Zahl von Teilchenkollisionen möglich machen.

Wann genau der LHC für die ausgedehnte Wartungsphase abgeschaltet wird, ist noch nicht klar. Das soll passieren, wenn die Forscher ausreichend viele Daten gesammelt haben, um auch in der Ausfallzeit genug zu tun zu haben. Ende nächsten Jahres könnte es soweit sein.

Inzwischen laufen auch bereits die Planungen für die Nachfolge der Mega-Maschine. Teilchenphysiker werben für einen mindestens zehn Milliarden Euro teuren Linearbeschleuniger, den International Linear Collider. In ihm sollen Elektronen und Positronen beschleunigt und zur Kollision gebracht werden. Dafür wäre eine mehr als 30 Kilometer lange, gerade Beschleunigerstrecke nötig. Bisher ist nicht klar, ob und wenn ja wo das Gerät gebaut wird.

chs

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