CERNでの参加について知る
LHC の鳥瞰図
（出典：Journal of Science: CERN）
大型ハドロン衝突型加速器（LHC）は、これまでに建設された粒子加速器の中で最も強力な加速器です。 LHCはアップグレードを経て、現在、以前のどの機械よりも7倍高いエネルギーで作動しています! LHCは、スイスのジュネーブ近郊にあるヨーロッパの素粒子物理学研究所CERNに設置されている。 LHCは、高エネルギーの陽子またはイオンのビームを光速に近い超高速で衝突させることにより、ビッグバン後の10億分の1秒の間に存在した状況を再現することを可能にします。 約137億年前、宇宙はエネルギーと物質の爆発によって始まったと考えられている。
ビッグバン後の宇宙の進化
（出典：CERN）
LHCはその名の通り、ハドロン（クォークからなるあらゆる粒子）の大型衝突型加速器です。 厳密に言えば、LHCは衝突型加速器のことで、「大型」と呼ぶにふさわしい機械で、38,000トン以上の重量があるだけでなく、地下100メートルの円形トンネルを27キロ（16.5メートル）にわたって走行しているのです。 粒子は、巨大な超伝導磁石に導かれながら、LHCの周りを1秒間に11,000周する2本のビームで推進される。 これらの2つのビームは、その後、経路を交差させられ、粒子のいくつかは、互いに正面からぶつかり合う。 他の2つは次のとおりです。
LHCビームラインのメンテナンス
（出典：CERN）
- 検出器
4つの主要検出器はそれぞれ、粒子の衝突の結果を検出するためにLHCリング周辺の巨大チェンバーに配置されています。 ATLAS、ALICE、CMS、LHCb。 - 世界規模のLHCコンピューティンググリッド（WLCG）
LHCのすべての検出器が記録する大量のデータを処理するために不可欠なコンピュータとソフトウェアの世界的ネットワーク
LHC プロジェクトは科学者とエンジニアの巨大な国際コミュニティによってサポートされているため、本当に世界規模である。 LHCプロジェクトは、科学者やエンジニアの膨大な国際コミュニティによって支えられており、世界中の多国籍チームで、装置やソフトウェアの構築とテスト、実験への参加、データの分析を行っています。 英国はこのプロジェクトで主要な役割を担っており、科学者とエンジニアがすべての主要な実験に携わっている
英国では、20の研究施設のエンジニアと科学者が、装置の設計と構築、データの分析に携わっている。 英国の研究者は、4つの主要検出器とコンピュータGRIDのすべてに関与しています。
LHC Computing Grid Globe into the computer center
(Credit: CERN)
LHC の建設費用は総額で約£3.5百万でした。239>
- 加速器（30億ポンド）
- 実験（7億2800万ポンド）
- コンピュータ（1700万ポンド）
総コストは主にCERNの20加盟国によって分配されており、オブザーバの6カ国からも大きな貢献を受けています。
LHCプロジェクトでは、111カ国が装置やソフトウェアの設計、構築、テストに参加し、現在は実験への参加やデータの分析が継続されている。 関与の度合いは国によって異なり、より多くの資金や人的資源を提供できる国もある。
1 CERN、専門家に聞く
英国の大学の多くは、何らかの形で研究を通じてCERNに貢献し科学を支援しています。 しかし、英国のLHCセンターを持つ大学は、特筆すべきことに20校である。
- ブルネル大学（HEPグループ）
- インペリアルカレッジ-ロンドン大学（HEPグループ）
- ランカスター大学（HEPグループ）
- オックスフォード大学（PPグループ）
- Queen Mary – (HEP Group)
- Brunel University (HEP Group)
- Imperial College – University of London(HEP Group)
- Royal Holloway – University of London (PP Group)
- STFC Rutherford Appleton Laboratory (PPD Group)
- University College London (HEP) 2571>
- バーミンガム大学（EPPグループ）
- ブリストル大学（PPグループ）
- ケンブリッジ大学（HEPグループ）
- ダラム大学（IPPP.PP）
- University of Durham（PPグループ）
- Bristol University of British（BPPグループ）
- University of Cambridge（HEPグループ）2571 CPT）
- University of Edinburgh（PPE Group, PPT Group）
- University of Glasgow（PPEグループ。 PPTグループ）
- リバプール大学（PPグループ）
- マンチェスター大学（PPグループ）
- University of Sheffield (PP Group)
- University of Sussex (EPP Group, TPPグループ）
- スウォンジー大学（TPPグループ）
- ウォーリック大学（EPPグループ）
サセックス大学（EPPグループ.PP）
LHCはもともと以前のコライダー、LEP（大型電子ポジトロン）用に建設したトンネル内に建設されています。 これは、LEPとLHCの両方を建設する上で、最も経済的な解決策だったのです。 地上に同等の土地を取得するよりも、地下トンネルを建設する方が安上がりだったのです。 機械を地下に置くことで、LHCと関連活動の環境への影響も大幅に軽減される。
LHCを囲む岩は、LHCに到達する自然放射線の量を減らす天然のシールドであり、これにより検出器への干渉も軽減される。 逆に、LHCが稼働しているときに発生する放射線は、50～100メートルの岩盤によって周囲に安全に遮蔽されます。
LHCは新しい宇宙を作ることができるのか？
人々は時々、LHCがビッグバンを再現すると言いますが、これは誤解を招きます。 彼らが実際に意味しているのは
ビッグバンはない-だから新しい宇宙を作る可能性もない。
CERNは原子力や核兵器の研究には関与していませんが、原子の基本構造に関する理解を深めるために多くの貢献をしています。 CERNは「Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire」（または欧州原子核研究会議）の略称である。 CERNが設立された当時（1952〜1954年）は、原子の内部を探る物理学の研究が行われていたため、「核」という言葉がタイトルに使われているのである。
これが非常にありえないのは、主に2つの理由があるからです：
第一に、CERNとそこで働く科学者やエンジニア、彼らの研究は兵器研究に対して何の関心もありません。 彼らは、世界がどのように機能しているかを理解しようとすることに専念しており、それを破壊する方法にはまったく興味がありません。 ビーム自体は大きなエネルギーを持っていますが（ユーロスター1編成分が最高速度で走行するのに相当）、真空中でしか維持することができません。 もし大気中に放出されれば、ビームは直ちに空気中の原子と相互作用し、極めて短い距離ですべてのエネルギーを放出してしまうでしょう。 衝突から多くの高エネルギー粒子が毎秒生成されますが，衝突からのすべてのエネルギーを捕らえることは，どの粒子が生成されたかを特定するために不可欠であるため，検出器はすべての粒子（ニュートリノを除く）を追跡し停止するように設計されています。 衝突からのエネルギーの大部分は検出器に吸収され、つまり、衝突からのエネルギーはほとんど外に出ない。 この実験では、科学的研究のために、より制御された方法でこれを行います。 このようなエネルギーレベルがもたらす主な危険は、LHCの装置そのものにあります。 粒子ビームはユーロスターが全速力で走るのと同じエネルギーを持っており、もし粒子ビームを不安定にするようなことが起これば、そのエネルギーがすべてビームパイプの壁やLHCの磁石に偏向し、大きなダメージを与える危険性があります
LHCにはいくつかの自動安全装置があり、LHCのすべての重要部分を監視しています。 予期せぬことが起こった場合（たとえば電源や磁石の故障）、ビームは自動的にブラインドトンネルに流され、そのエネルギーが安全に放散されることで「捨てられる」。 これはすべてミリ秒単位で行われる。つまり、粒子はダンプが完了するまでにわずか3周弱の距離を移動したことになる。
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Charlotte Jamieson
UK CERN Liaison and Accelerator Programme Manager
Tel.045-811-8115(代表)。 +Anthony Davenport
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