Вопрос о тонеле Большого адронного коллайдера

[1500py470.livejournal.com]

11 лет назад 10 сентября 2008 года в ЦЕРНе произошёл пробный запуск всех участков БАК. Этот ускоритель расположен в том же туннеле, который прежде занимал Большой электрон-позитронный коллайдер, туннель тот с длиной окружности 26 659 м проложен под землёй на территории Франции и Швейцарии, глубина залегания туннеля — от 50 до 175 метров, причём кольцо туннеля наклонено примерно на 1,4 % относительно поверхности земли, а это перепад по высоте около 200 метров. И вот сейчас меня терзает любопытный вопрос – это всегда так криво тонели строят, нужно это чтобы влагу собирать или такое строительство было обусловлено некими требованиями конструкции предшествующего электрон-позитронного коллайдера?

Comments

[lj-frank-bot.livejournal.com]

Здравствуйте!
Система категоризации Живого Журнала посчитала, что вашу запись можно отнести к категории: Наука (https://www.livejournal.com/category/nauka).
Если вы считаете, что система ошиблась — напишите об этом в ответе на этот комментарий. Ваша обратная связь поможет сделать систему точнее.
Фрэнк,
команда ЖЖ.

[mirdin-amris.livejournal.com]

Рискну предположить, что наклон, связан, с геологической обстановкой.

[1500py470.livejournal.com]

Думал об этом, но тогда он скорее должен скакать вверх и вниз как кольцевая линия метро, а чтоб так поднимать и опускать пучок частиц нужно дохрена лишних магнитов и более сложная система управления.

[mirdin-amris.livejournal.com]

подобрали расположение так, чтоб не скакать верх-вниз :), это же не метро, которое "гвоздями прибито" к пассажирам.

[alexander-wo.livejournal.com]

1. Вероятно, там важна только идеальная плоскость.
2. Гравитация вряд ли существенна по сравнению с другими силами, разгоняющими частицы, так что строить кольцо можно хоть вертикально.
3. А поверхность земли - далеко не плоскость и даже не сфера, особенно в тех местах.

[solar-front.livejournal.com]

Мне другое не понятно: почему на границе стран и почему в сейсмо опасном регионе???

[1500py470.livejournal.com]

Во Францию вынесли скорее всего по причине банкирами запрета рыть под банками, да и озеро могло здорово мешать. Мне больше не понятно почему это практически под аэропортом построили?

(https://ic.pics.livejournal.com/1500py470/62383590/1283155/1283155_original.jpg)

[solar-front.livejournal.com]

Дык там же земли вообще мало - где еще было рыть?? не в России же, или , Боже упаси - Германии?

[1500py470.livejournal.com]

В Протвино!

[solar-front.livejournal.com]

вай нот?

[boud.livejournal.com]

Там уже всё прорыто же.
Даже рельсы есть и электровоз катается... Не то, чтобы быстро, но катается же... Снилось мне, как туда залезла группа товарищей и устроила сама себе экскурсию. Интересный сон был.

[1500py470.livejournal.com]

21 км прорыт, потому и можно из Женевы переехать, а если нужно, то и для большего размера прорыть место есть,

[woodenfriend.livejournal.com]

озеро ладно, с другой стороны вплотную горы. возможно, сделать тоннель горизонтальным было намного сложнее. а чем может помешать негоризонтальность ускорителю?

[1500py470.livejournal.com]

Больше магнитов и сложнее система управления чтоб поднимать и опускать пучок частиц.

[solar-front.livejournal.com]

А нахера ее вообще было под землей корячить???

[bash-m-ak.livejournal.com]

потому что чтобы остановить 7ТэВ протоны надо метров 100 скалы. Если строить над землей - защиту от радиации замучаетесь делать. А для LEP хоть и энергия была ниже, потоки мюонов были большими у которых проникающая способность существенно выше протонов.

[ardelfi.livejournal.com]

Радиация же.

[solar-front.livejournal.com]

Дык и снаружи можно бетона навалить в любой нужной конфигурации.

Да и много ли там ее- радиации? насколько я понял она там не однородна по тонелю.

[ardelfi.livejournal.com]

Мощные ГэВные пучки протонов -- это изобилие нейтронов при любом контакте луча с любым материалом кроме вакуума, и всевозможных прочих осколков. Вторичное излучение всевозможных типов во всём смектре энергий до нуля. Чтобы от такого закрыться, нужны десятки метров грунта, лучше мокрого. Ну а где нейтроны, там и активация. В общем, там радиологически нескучно.

[solar-front.livejournal.com]

Я и говорю, что женевцы не прогадали.

[ayamani-rei.livejournal.com]

В рамках сложности всей системы и цены строительства эта разница незначительна

[woodenfriend.livejournal.com]

по сравнению с полями, ускоряющими частицы до релятивистских скоростей, гравитационным можно как бы и вовсе пренебречь. если пучок не изгибается - остаётся плоским, только наклонён, то какая разница.

[aterentiev.livejournal.com]

дело, думаю, не в гравитации, а в куче изгибов, на которых так или иначе будут потери
само кольцо - уже изгиб, но, хотя бы, с очень плавной кривизной, а локальные геоизгибы однозначно намного круче

[esche-odin.livejournal.com]

нет там локальных изгибов. всё кольцо в одной плоскости, но в 1.4 градуса к поверхности. выше верно заметили - при таких энергих гравитация вообще уходит в погрешность, можно хоть вертикально это кольцо поставить.

[aterentiev.livejournal.com]

я отвечал на вопрос, почему бы его не пустить по поверхности "как есть" без выравнивания, что, якобы, энергии для удержания пучка вдоль по скале мизерны по сравнению с остальным потреблением кольца

думаю, потерями тут пренебрегать нельзя было
а наклон и вправду неважен и существует лишь из-за того, что такова там поверхность земли

ПС. перечитал комментарии, возможно, я неправильно интерпретировал то или иное предложение

[boud.livejournal.com]

Наклон, чтобы под землёй оставаться всё время, вестимо.
Если глубина залегания поднимается до 50 метров, то без наклона попали бы на поверхность, наверняка.

[1500py470.livejournal.com]

Начать крутить кольцо с глубины 80 метров и можно в одном уровне сделать.

[boud.livejournal.com]

Я не могу тут ничего утверждать, но геология не просто на уровень земли опирается. Есть подземные полости, сложные для прохождения породы, водоносные слои. Выбор был, наверняка, оптимален с учётом этих вещей.
Как помню, при проходе некоторых туннелей велись исследовательские работы - бурилось в горизонте отверстие и определялась целесообразность прокладки туннеля исходя из того, какие породы пришлось проходить при пробном бурении.

[livejournal.livejournal.com]

Здравствуйте! Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal северного региона (http://www.livejournal.com/ratings/?rating=ru_north). Подробнее о рейтинге читайте в Справке (https://www.dreamwidth.org/support/faqbrowse?faqid=303).

[22sobaki.livejournal.com]

Туннель БАК наклонен относительно горизонтали на 1,4%, чтобы поместить возможно большую его часть в монолитной скале
https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/430616/Fabrika_otkrytiy

[1500py470.livejournal.com]

Благодарю за ответ.

[woodenfriend.livejournal.com]

чтобы спрятаться от космических лучей?

[aterentiev.livejournal.com]

А может, чтобы не выпускать получившиеся лучи? :) А то десяток ТэВ - не шутка...

[bash-m-ak.livejournal.com]

чтобы тонель был как можно более стационарным и не приходилось постоянно компенсировать изгибы (потери интенсивности никому не нужны).
Несмотря на скальное расположение, тонель подвержен, например, изменениям геометрии за счет приливных сил и их приходится постоянно компенсировать.

[woodenfriend.livejournal.com]

оу.. то есть он такой большой и такой прецезионный, что нужно было сделать его как можно более жёстким?

[bash-m-ak.livejournal.com]

Да. Точность там нужна на уровне единиц микрометров, что при 27км длинны не тривиальная задача.

[jafarov.livejournal.com]

Не по инженерии, но мне нравится каламбур в произношении, когла звучит: Большой Огромный Коллайдер.

[aterentiev.livejournal.com]

ни разу не слышал, чтобы его так называли :):):):)

[woodenfriend.livejournal.com]

ещё в приличном обществе допустим оборот "вертеть на большом адронном коллайдере"

[newkos.livejournal.com]

это штоп физики на роликах катались
под горку

[aterentiev.livejournal.com]

они же там, вроде, на велосипедах ездят, не?

[vlkamov.livejournal.com]

Мои версии
1) в пределах одного монолита
2) с учетом магнитного поля Земли

[elrond1-2eleven.livejournal.com]

Магнитное поле земли - 1/10 000 Тесла.

[vlkamov.livejournal.com]

Это в 100 тыс. раз меньше чем поля магнитов ускорителя.
Магниты ускорителя "загибают" траекторию на 20 км за четверть витка, слабое поле загибает в 100 тыс. раз слабее,
т.е. на порядка 20 см ...

[elrond1-2eleven.livejournal.com]

Стоп-стоп-стоп. Чего-то вы загнули...
Радиус кольца БАКа 4 и 1/4 км, который и есть Ларморовский радиус. В магнитном поле земли те же частицы с той же энергией опишут радиус во столько раз больше, во сколько раз индукция поля Земли слабее индукции поля магнитов БАКа. Если принять её 10 Тл, то радиус в поле Земли составит 4,25*10^5 км. Кривизна такой окружности чрезвычайно мала.

[vlkamov.livejournal.com]

> Чего-то вы загнули...
> Радиус
Ага, 20 км - длина окружности.

Т.е. если магниты ускорителя загибают пучок на 4 км за четверть витка, то поле в 100 тыс раз слабее загнет на 4 см.

> Кривизна такой окружности чрезвычайно мала.
А в сантиметрах на 1 виток ? Но это черти на кончике иглы.
В принципе же магнитное поле Земли можно скомпенсировать.

[elrond1-2eleven.livejournal.com]

Я не понимаю, что в вашем понимании значит "загибают пучок на 4 км за четверть витка" и "загнёт на 4 см <за четверть витка>". Я вообще не понимаю, каким образом вы угловые перемещения измеряете линейными единицами.
Единственный способ, которым это можно понять - если в ускорителе радиус траектории 4 км, то в поле Земли - 4 см. Что есть абсурд, ибо обратная пропорциональность.

[vlkamov.livejournal.com]

> Я не понимаю
> Я вообще не понимаю

Да, пора заканчивать.

> каким образом вы угловые перемещения измеряете линейными единицами.
Не линейными, а безразмерными (см/км), каковым угол и является.

[elrond1-2eleven.livejournal.com]

Безразмерными бывают только штаны, а величины - не имеющие размерности.
Угол у людей измеряется в радианах, а не в см/км. В см/км может быть дан синус или тангаенс, но только в приближении малых углов.