Questa settimana, il Large Hadron Collider (LHC) era in sosta tecnica, ma le particelle continuavano a circolare negli altri acceleratori. Questo perché la catena di quattro iniettori che alimentano l'LHC fornisce anche particelle a una miriade di esperimenti in diverse aree sperimentali.

Infatti, anche quando LHC è in funzione, le altre aree sperimentali consumano quasi tutte le particelle, come mostra il diagramma. Il grande collisore utilizza meno dello 0,1% dei protoni preparati dalla catena dell'iniettore. Questo principalmente perché l'LHC è un anello di accumulazione:gli stessi raggi circolano nell'anello per ore alla volta, producendo collisioni con ogni circuito che completano. Non è il caso delle altre macchine del CERN, che inviano raggi a bersagli fissi, operazione che deve essere ripetuta ogni volta che si acquisiscono dati.

Tutti i protoni iniziano il loro viaggio nell'acceleratore lineare Linac2, prima di essere lanciato a un terzo della velocità della luce nel Proton Synchrotron Booster (PSB). A quel punto, le loro strade divergono.

Più della metà dei protoni vengono inviati a ISOLDE, una struttura di ricerca di fisica nucleare. ISOLDE fornisce diverse aree sperimentali che ospitano ogni anno numerosi esperimenti in campi che vanno dalla fisica fondamentale alle scienze dei materiali e alla produzione di isotopi per applicazioni mediche. L'anno scorso, ISOLDE ha fornito particelle a 46 esperimenti.

Il resto delle particelle che lasciano il PS Booster vanno al Proton Synchrotron (PS), che fornisce altre tre aree sperimentali:l'Antiproton Decelerator (AD), utilizzato per esperimenti sull'antimateria, la zona est, che ospita in particolare l'esperimento CLOUD dedicato allo studio della formazione delle nubi, e infine n_TOF, un'altra struttura di fisica nucleare.

Il PS invia una piccola parte dei suoi protoni al Super Proton Synchrotron (SPS), che a sua volta manda la maggior parte di loro nell'Area Nord, dove diversi esperimenti a bersaglio fisso tra cui COMPASS e NA62 prendono dati. Così, alla fine, l'LHC riceve solo una piccola parte delle particelle che hanno iniziato il viaggio.

Nel 2016, Il complesso di acceleratori del CERN ha accelerato 134 miliardi di miliardi di protoni (1,34 x 1020). Questo numero corrisponde a una minuscola quantità di materia, approssimativamente equivalente al numero di protoni in un granello di sabbia, ma i protoni sono così piccoli che questa quantità è sufficiente per fornire tutti gli esperimenti.

L'LHC riprenderà le operazioni stasera. Dopo un fine settimana di tuning, il programma di fisica LHC dovrebbe riprendere lunedì.