Basiswissen

Hadronen sind Teile von Atomkernen, zum Beispiel einzelne, freie Protonen. Der Large Hadron Collider (deutsche Bezeichnung Großer Hadronen-Speicherring) ist ein Teilchenbeschleuniger am Europäischen Kernforschungszentrum CERN bei Genf. Er kann schwere Teilchen bis nahe an die Lichtgeschwindigkeit beschleunigen.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — In dieser Röhre werden Protonen oder Bleikerne bis fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Die Röhre bildet eine in etwa kreisförmige Struktur mit einem Umfang von 26,659 Kilometern.e © Julian Herzog ☛

Technische Besonderheit

Versucht man schwere Teilchen auf hohe Geschwindigkeiten zu beschleunigen, benötigt man oft lange Beschleunigungsstrecken. Ein gerader Linearbeschleuniger hätte dazu zu große Längen. Ringbeschleuniger, wie das LHC, lassen die Teilchen mehrfach dieselbe Strecke durchlaufen. Dazu müssen sie aber auf gebogenen Bahnen geführt werden. Das heißt, dass große Fliehkräfte entstehen. Diese müssen durch sehr starke Magneten aufwändig kompensiert werden.

Der LHC als Ringbeschleuniger in Zahlen

Die Tunnelröhre hat einen Durchmesser von etwa 3,80 Metern und einen Umfang von 26,659 Kilometern und einen Durchmesser von 8,456 Kilometern. Der Ring liegt, mit einer leichten Neigung von 1,4 %, in 50 bis 175 Metern Tiefe.

Form

Der Beschleunigerring ist nicht exakt kreisförmig, sondern besteht aus acht Kreisbögen und acht geraden Abschnitten. Das ist die typische Bauweise für ein sogenanntes Synchrotron ↗

Der Traum der Alchemisten

Über Jahrhunderte versuchten sogenannte Alchemisten im Mittelalter und der Neuzeit aus unedlen Metallen wie Blei letztendlich edle Metalle wie Gold oder Silber herzustellen. Was damals nicht gelang, ist heute mit dem LHC möglich: man kann pro Sekunde bis zu 89 tausend Atome Gold herstellen. Das ist sehr wenig, aber grundsätzlich ist es heute möglich, Gold küstlich zu machen.^[2] Siehe dazu auch Transmutation ↗

Fußnoten

[1] LHC-Facts: sehr gute Infoseite des CERN: http://www.lhc-facts.ch

[2] Teilchenphysiker machen aus Blei Gold. Spektrum der Wissenschaft. 8.25 (August 2025). Seite 10. Mehr unter Transmutation ↗