Uzaydan soğuk: CERN'in yeni teknolojisi testte

CERN, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın (LHC) kapasitesini 10 kat artıracak olan HiLumi yükseltmesinde tarihi bir aşamaya geçti. Kriyojenik soğutma işlemiyle, sistem uzaydan bile daha soğuk bir sıcaklık olan 1,9 Kelvin’e (-271,25°C) indiriliyor.

Küresel bilim ve teknoloji dünyasının kalbi CERN’de, ‘Yüksek Lüminesanslı Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ (HiLumi LHC) programında kritik bir aşama olan ‘IT String’ (İç Üçlü Dizi) test standının soğutma işlemine başlandı. Fransa-İsviçre sınırının derinliklerinde yer alan tünellere kurulacak donanımın tam ölçekli bir kopyası olan 95 metrelik bu sistem, 2030 yılında faaliyete geçmesi planlanan dev yükseltmenin ana taşıyıcısı olacak.

UZAYDAN DAHA SOĞUK BİR LABORATUVAR

Projenin en dikkat çekici teknik detayı, sistemin ulaşacağı ekstrem sıcaklık seviyesi. Proton ışınlarını odaklayacak süper iletken mıknatısların çalışabilmesi için sistemin 1,9 Kelvin sıcaklığa indirilmesi gerekiyor. Bu değer, derin uzay boşluğundaki sıcaklıktan bile daha düşük.

Birkaç hafta sürecek olan bu karmaşık kriyojenik süreç, 95 metre uzunluğundaki hat boyunca sıvı helyumu hareket ettiren devasa bir soğutma ağını devreye sokuyor. CERN Genel Direktörü Mark Thomson, projeyi ‘CERN'in son 20 yıldır üstlendiği en büyük girişim’ olarak nitelendirirken, testin amacının yeni nesil mıknatıs, güç ve koruma sistemlerinin kusursuz uyumunu kanıtlamak olduğunu belirtti.

NİYOBYUM-KALAY TEKNOLOJİSİYLE 10 KAT KAPASİTE ARTIŞI

HiLumi LHC projesi, hızlandırıcı mühendisliğinde yeni bir sayfa açıyor. Mevcut niyobyum-titanyum mıknatısların yerini alacak olan niyobyum-kalay (Nb3Sn) iç üçlü mıknatıslar, çok daha güçlü manyetik alanlar üretebilecek. Bu teknolojik sıçrama sayesinde:

• Çarpışma oranı: Bugün olduğundan 10 kat daha fazla parçacık çarpışması sağlanacak.
• Veri derinliği: Araştırmacılar, Higgs bozonuna dair nadir etkileşimlere ve evrenin temel sırlarına eşi görülmemiş bir hassasiyetle erişecek.
• Yenilikçi altyapı: Daha önce hiçbir proton hızlandırıcıda kullanılmamış ‘yengeç boşlukları’ ve kristal kollimatörler gibi ileri teknolojiler devreye girecek.

KÜRESEL EKONOMİ VE TEKNOLOJİ İŞ BİRLİĞİ

20'den fazla ülkede yaklaşık 50 enstitünün katılımıyla yürütülen HiLumi programı; Avrupa, Asya ve Kuzey Amerika’dan gelen finansman ve teknik katkılarla şekilleniyor. CERN, birkaç ay sonra başlayacak olan ve ‘Uzun Süreli Bakım ve Onarım Dönemi 3’ (LS3) olarak adlandırılan dört yıllık süreçte, mevcut çarpıştırıcıyı tamamen elden geçirerek onu HiLumi standartlarına dönüştürecek.

2030 yılında operasyonel hale gelmesi beklenen sistem, sadece fizik kurallarını değil, süper iletkenlik ve kriyojenik mühendislik alanındaki ticari Ar-Ge rotalarını da kökten değiştirecek potansiyele sahip.