Deeltjes in de Large Hadron Collider kunnen even tot rust komen. Wetenschappers zijn namelijk in 2021 weer van plan om met ze flink geweld op elkaar te laten knallen.

Na jarenlang subatomaire deeltjes op elkaar te laten botsen, is het nu tijd voor de LHC om te worden uitgebreid. Dit High-Luminosity-project moet in 2026 klaar zijn en online gaan. Als dat allemaal volgens plan verloopt, zal het botsingspercentage van de LHC (die subatomaire deeltjes – met name protonen – op elkaar laat botsen met bijna de snelheid van het licht) met een factor zeven worden verhoogd en kan de deeltjesversneller tot tien keer meer gegevens verzamelen.

Maar om de aanpassingen uit te kunnen voeren, moet de grootste deeltjesversneller ter wereld twee keer worden platgelegd. En die eerste keer is nu. Twee jaar lang zal de LHC een upgrade ondergaan.

300 petabytes

Het is niet de eerste keer dat de LHC wordt stilgelegd voor een upgrade. Van 2013 tot 2015 – net na zijn eerste run, waarin het higgsdeeltje is gevonden – zijn er verschillende verbeteringen aangebracht, waarbij onder meer de detectoren en pre-accelerators (de Proton Synchrotron en Super Proton Synchrotron) werden verbeterd, evenals het ventilatiesysteem en was er 100 kilometer bekabeling vervangen.

Vervolgens kon de deeltjesversneller beginnen aan zijn tweede run die van 2015 tot 2018 heeft geduurd. In deze periode heeft de LHC met 16 biljard proton-protonbotsingen maar liefst 300 petabytes (300 miljoen gigabytes) aan data verzameld. Dat is vergelijkbaar met duizend jaar lang constante videostreaming. De onderzoekers kijken dan ook tevreden terug op deze ronde.

Krabben

Maar nu is het tijd om de LHC klaar te maken voor ronde 3. Het hoofddoel van het High-Luminosity-project is het aantal botsingen verhogen, zodat de kans groter wordt dat er nieuwe deeltjes worden ontdekt. Ingenieurs willen dit bereiken door krachtige magneten te gebruiken die protonen in fijnere, dichtere stralen persen (de luminositeit wordt dan versterkt).

Vervolgens moeten zogenaamde crab cavities bundels protonen een beetje zijwaarts – vandaar de naam crab cavity – sturen wanneer ze de detectoren van de LHC binnengaan. Hierdoor roteren de protonen een heel klein beetje net voordat ze gaan botsen op de protonen die van de andere kant komen wat het aantal botsingen opdrijft.

Of zoals Tara Shears, professor aan de Universiteit van Liverpool die aan de LHCb-detector werkt, omschrijft: “Als de LHC ons tot nu toe een kaars heeft gegeven om te belichten wat voorheen onzichtbaar was, laat de High-Luminosity-LHC ons met een zoeklicht schijnen.” Volgens CERN zal de upgrade ook het onderhoud van de ring vergemakkelijken door de verschillende componenten beter bereikbaar te maken.

Bronnen: CERN, New Atlas, Live Science

Beeld: CERN

Nu in onze webshop: de KIJK-scheurkalender 2019! Deze staat vol intrigerende feiten, leuke quotes, en elke dag een ‘verjaardag’: van een bijzonder persoon of een opmerkelijke gebeurtenis. Bestel de scheurkalender hier.