Большой адронный коллайдер обогреет дома излишками тепла
Руководство ЦЕРН подписало с чиновниками французской коммуны Ферне-Вольтер соглашение об использовании для отопления жилых домов горячей воды из Большого адронного коллайдера, сообщается на сайте ЦЕРН.
Большой адронный коллайдер, крупнейший в мире ускоритель элементарных частиц, расположен в подземном тоннеле под границей между Швейцарией и Францией. Внутри кольцеобразного тоннеля проложена труба, по которой движутся разогнанные до околосветовых скоростей протоны. Их движением управляют охлаждаемые жидким гелием сверхпроводящие магниты. Ученые исследуют столкновения частиц на высоких энергиях, в которых рождается множество «осколков» — новых частиц. Именно таким образом физики доказали в 2012 году существование бозона Хиггса, открытие которого было отмечено Нобелевской премией годом спустя.
Ускоритель потребляет около 150 мегаватт электрической мощности, и значительная часть этой энергии уходит на охлаждение различных компонентов аппаратуры, в том числе водяное охлаждение. 26 июня ЦЕРН подписал соглашения с местными французскими властями об использовании этой воды. Согласно документу, начиная с 2022 года часть горячей воды из системы охлаждения будет поступать по трубе длиной около двух километров в дома коммуны Ферне-Вольтер, которые строятся в данный момент.
«В ЦЕРНе множество систем и установок (криогеника, электроника, вентиляция и так далее) охлаждаются с использованием воды: холодная вода подается в охлаждающий контур, а получаемая горячая вода собирается и охлаждается в градирнях, после чего поступает назад в систему, — говорит Серж Клоде (Serge Claudet), координатор по энергетическим вопросам в ЦЕРН. — Покидающая контур горячая вода нагревается до 30 градусов Цельсия, что очень полезно в контексте вторичного использования энергии».
Дома в коммуне Ферне-Вольтер будут получать основную часть энергии от геотермальных источников. Также тепло от промышленных зданий, систем кондиционирования и даже солнечных панелей будет собираться и направляться в подземную сеть трубопроводов с водой. При необходимости энергия будет подниматься на поверхность для обогрева жилых и других помещений.
Вода из коллайдера будет поступать в ту же систему, что позволит примерно 8 тысячам будущих жителей коммуны сократить выбросы углекислого газа от использования ископаемого топлива. Работы проводятся во время крупной приостановки работы ускорителя с целью улучшения. Тесты новой системы запланированы на 2021 год.
Ранее в ЦЕРНе решили отказаться от платного программного обеспечения, в первую очередь от продукции Microsoft. В этом году Россия и ЦЕРН подписали новое соглашение о сотрудничестве, которое закрепляет особый статус страны. Также мы рассказывали о загадочной истории с НЛО прямо внутри трубы коллайдера.
Тимур Кешелава
Статистическая значимость наблюдения составила около семи стандартных отклонений
В эксперименте SND@LHC на Большом адронном коллайдере зарегистрировали мюонные нейтрино со статистической значимостью около семи стандартных отклонений. Это второй эксперимент на Большом адронном коллайдере, который сообщил о надежной регистрации нейтрино. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters. Нейтрино — элементарная частица, которая обладает крайне малой массой и слабо взаимодействует с веществом. При этом она играет важную роль в физике. До недавнего времени свойства нейтрино изучали в основном в области низких или сверхвысоких энергий, и широкий диапазон от 350 гигаэлектронвольт до 10 тераэлектронвольт оставался неизученным. Наземным источником нейтрино в этом диапазоне энергий является Большой адронный коллайдер. Однако проблема заключается в том, что большая часть рождающихся в нем нейтрино летит вдоль протонного пучка — в слепой зоне основных детекторов, расположенных на коллайдере. Кроме того, из-за малого сечения взаимодействия, нейтринные события сложно выделить на фоне громадной загрузки детекторов от взаимодействий других частиц. Мы недавно писали, что с этой задачей справился эксперимент FASER, впервые зарегистрировав 153 мюонных нейтрино со статистической значимостью 16 стандартных отклонений. Физики из эксперимента SND@LHC сообщили, что им также удалось зарегистрировать мюонные нейтрино со статистической значимостью около семи стандартных отклонений. В отличие от эксперимента FASER, который регистрирует нейтрино с псевдобыстротами более 8,5, чувствительная область SND@LHC сдвинута от основной оси ускорителя, в результате чего он покрывает диапазон псевдобыстрот от 7,2 до 8,4. В этой области одним из основных источников нейтрино являются распады очарованных адронов, вклад которых в эксперименте FASER пренебрежимо мал. Детектор состоит из мюонного вето, 830-килограммовой мишени и адронного калориметра. Основная мишень поделена на пять слоев, каждый из которых включает вольфрамовую пластину, ядерную фотоэмульсию и электронный трекер. Данные с фотоэмульсий на данный момент еще обрабатываются, поэтому ученые провели анализ данных, набранных только при помощи электронных трекеров. Физики отобрали 8 событий по их геометрическому расположению в детекторе и сигнатуре, соответствующей ожидаемой от мюонных событий. При этом ожидаемый фон составил 0,086 события. Такое превышение сигнала над фоном исключает нулевую гипотезу на уровне 6,8 стандартного отклонения. Количество нейтринных событий в эксперименте оказалось больше ожидаемых 4,2 события. Однако результаты согласуются с предсказанием на основе компьютерного моделирования в рамках полученных ошибок. Большой адронный коллайдер становится новым инструментом для изучения нейтрино в пока плохо изученной области энергий. О том, какие новые технологии используют при изучении нейтрино в области низких энергий мы беседовали с Дмитрием Акимовым, представителем коллаборации COHERENT.