업그레이드 후 납 원자핵 충돌 실험을 진행한 LHC

(Event displays of the first Pb-Pb collision of Run3 taken on 18 November 2022. Credit: CERN)

(vent display of a lead-argon collision in LHCb. Credit: CERN)

(Event display of a heavy ion collision event recorded in ATLAS on 18 Nov 2022, when stable beams of lead ions colliding at a center-of-mass energy per nucleon pair of 5.36 TeV were delivered to ATLAS by the LHC. Credit: CERN)

(Events as seen in the CMS detector from Pb-Pb collisions. Credit: CERN)

지난 11월 18일 거대 강입자 충돌기 Large Hadron Collider (LHC)가 208개의 양성자와 중성자로 이뤄진 무거운 원자핵인 납 원자핵을 빛에 가까운 속도로 가속해 충돌하는 실험에 성공했습니다.

충돌 에너지는 중성자와 양성자 같은 핵자 당 5.36 TeV라는 신기록을 세웠습니다. 앞서 소개한 대규모 업그레이드인 HL-LHC의 결과 전례 없이 강력한 힘으로 핵자들을 충돌시켜 쿼크-글루온 플라스마 quark-gluon plasma (QGP)를 만들 수 있게 된 것입니다.

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LHC 같은 초대형 입자 가속기는 쉽게 만들 수 없기 때문에 과학자들은 몇 차례에 걸쳐 업그레이드를 거쳐 LHC의 성능을 높이고 새로운 검출 장치를 추가하거나 업그레이드 해 연구 능력을 확장하고 있습니다.

이번 충돌은 지난 7월 역대 최대 충돌 에너지인 13.6TeV 양성자-양성자 충돌 실험 이후 중요한 이정표입니다. 엄청나게 무거운 원자핵을 가속해 충돌시켜 내부에 뭐가 들어 있는지 확인할 자료를 대거 확보했기 때문입니다.

사실 이 실험은 2023년 진행될 대규모 충돌 실험의 시작이라고 할 수 있습니다. 이를 위해 LHC의 여러 장비들은 납 원자핵을 더 빨리 그리고 더 많이 발사할 수 있도록 업그레이드 됐으며 LHC의 네 개의 검출기 역시 더 많은 정보를 수집할 수 있게 업그레이드 됐습니다.

한 단계 업그레이드 된 LHC의 활약을 기대합니다.

참고

https://phys.org/news/2022-11-lead-ion-collisions-large-hadron-collider.html

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