거대강입자가속기 기술진, 양자를 엄청난 속도로 가속시키기 위해 무려 27km에 달하는 차갑고 공허한 터널 내부 만들어
거대강입자가속기의 용도는 많은 양자를 빨리 가속시키는 것이다. 자기 시스템이야말로 이 임무를 달성하기 위한 핵심기술이다. 개당 무게가 10톤이 넘는 1,200개 이상의 자석 섹션이 양자 빔을 휘어 27km 길이의 터널 속으로 돌게 한다. 양자 빔의 속도는 광속의 99.9999991%다. 니오브와 티타늄으로 만들어진 초전도 코일이 지구 자기장 힘의 20만 배에 달하는 자기장을 만들어 빔을 휘게 하는 것이다. 전원은 자석에 1만2,000암페어의 전류를 흘려주며, 액체헬륨이 끊임없이 흘러 온도를 영하 271℃로 유지한다. 그 결과 이 터널의 내부는 먼 우주보다도 더욱 차갑고 공허한 곳이 됐다.
■ 양자의 가속 메커니즘거대강입자가속기(LHC)는 양자 가속의 제일 마지막 단계에 위치한다. 우선 수소가스에서 나온 양자가 부스터 링 안으로 주입된다. 여기에서 양자는 유럽입자물리연구소의 주요 가속기인 양자 싱크로트론(PS)과 슈퍼 양자 싱크로트론(SPS)을 거치게 된다. 그 후 이들은 둘로 갈라져 거대강입자가속기 내부에 들어가 서로 반대 방향으로 달리게 된다. 양자 빔은 두 주요 검출기인 아틀라스(Atlas)와 CMS 내부에서 정면충돌하게 된다.
< 저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지 >
