Европейски център за ядрени изследвания – ЦЕРН

Описание и дейности на инфраструктурата

Европейския Център за Ядрени Изследвания (ЦЕРН) е създаден през 1954 г. с цел да се обединят усилията на европейските страни в изследванията на елементарните съставящи на материята и силите отговарящи за техните взаимодействия.

Това е международна междуправителствена организация в която членуват 22 държави (Австрия, Белгия, България, Чешката република, Дания, Финландия, Франция, Германия, Гърция, Унгария, Израел, Италия, Холандия, Норвегия, Полша, Португалия, Словакия, Испания, Румъния, Швеция, Швейцария и Обединеното кралство). Асоциирани членове на организацията са Сърбия,  Кипър, Индия, Пакистан, Турция и Украйна.

Областите на дейност са свързани с фундаментални научни изследвания в областта на физиката на елементарните частици, ядрената физика, информационните технологии и приложения на разработените методи и технологии за нуждите на бизнеса и обществото, обучение на висококвалифицирани специалисти.

В ЦЕРН се провеждат изследвания, като се ускоряват до високи енергии стабилни или дълго живеещи заредени частици (протони, електрони и тежки йони), които след това се сблъскват с ядра от специално подбрана мишена или помежду си. С помощта на разположени около мишената или точката на сблъсъка детектори се регистрират продуктите на взаимодействието, като по тях се съди за протичащите процеси.

В ЦЕРН в продължение на много години е изграден уникален ускорителен комплекс, състоящ се от верига ускорители (LINAC, BUSTER, PS, SPS, LHC), като във всеки следващ ускорител се инжектира сноп, ускорен до определена енергия от предишния. Големият адронен колайдер (LHC) е последният от тази верига и може да ускорява протони до енергии 7 TeV и тежки ядра до 2.76 TeV/нуклон. На този ускорител са разположени 4 детекторни комплекса (ATLAS, CMS, ALICE, LHCb), с помощта на които се регистрират продуктите на взаимодействие на ускорените снопове. ATLAS и CMS са с общо предназначение, докато другите два експеримента са специализирани за решаването на конкретни проблеми.

LHC е разположен в тунел, затварящ кръг с периметър около 27 км. В него са инсталирани 9593 свръхпроводящи магнита, обезпечаващи стабилна орбита на сноповете частици и 16 радиочестотни резонатора, ускоряващи заредените частици. Магнитното поле се създава от свръхпроводящи намотки, работещи при температура 1.8 К, докато ускоряващите елементи работят при температура 4.5 К. За охлаждането на цялата система са необходими около 120 т. течен хелий. Тунелът и детекторите са разположени под земята на дълбочина между 50 и   150 м.

ISOLDE е експериментална инфраструктура в ЦЕРН за производство на снопове от радиоактивни ядра. Протонен сноп от PSB бомбардира мишени от които се подлучват различни ядра. След изотопно разделяне се формират ниско енергетични снопове от радиоактивни ядра, които  могат допълнително да се ускоряват в линейния ускорител HIE-ISOLDE или да се използват за изследвания в областта на ядрената физика, астрофизиката, физика на твърдо тяло и медицинска физика.

В ЦЕРН е изградена необходимата инфраструктура за поддържане работата на ускорителите, както и изключително мощен изчислителен център, разполагащ със 17000 изчислителни процесора (85000 ядра) и възможност за съхранение на 185 PB данни. В него се събират и съхраняват експерименталните данни. Той е централен за световната LHC Grid мрежа, състояща се от 170 компютърни центъра, разположени в 42 държави от цял свят. Данните от центъра в ЦЕРН се прехвърлят към другите компютърни центрове, където се анализират. Организацията разполага и с различни технически служби и работилници, в които се поддържа и произвежда част от оборудването, използвано в ЦЕРН.

Координатор:

Министерство на образованието и науката

Местоположение на инфраструктурата:

ЦЕРН е разположен на границата между Франция и Швейцария в покрайнините на гр. Женева. Центърът има изградена инфраструктура на територията и на двете страни.

http://www.cern.ch

Български консорциум:

Финанансов координатор:

Министерство на образованието и науката

Научен координатор:

ИЯИЯЕ, ИИКТ и ИСИР на БАН, Софийски университет „Св. Климент Охридски“, Пловдивски университет „Паисий Хилендарски“ и НЦРЗ.

Област на дейност:

Природни и инженерни науки

Проект за бюджет за периода 2018-2022:

Членският внос на страните членки се определя по формула и зависи от БВП на страната ни, както и от БВП на всички страни членки. За 2017 г. членският внос е 3,283,900 CHF. През следващите няколко години може да се очаква леко повишение.

Съгласно договора за присъединяване на България към ЦЕРН и съгласно т. 3 от Решение № 354 от 27.05.1999 г. и Решение № 753 от 28.11.2008 г. на МС, за обезпечаване участието на българските колективи в научната програма на ЦЕРН трябва да се отделят допълнителни средства в размер до 30% от вноската на страната за дадената година.

В момента страната ни участва в следните експерименти: CMS, NA61, NA62, ISOLDE,  SHiP. За да се обезпечи пълноценно участие на българските екипи е необходимо да се осигури

Приходи:

Приходите на организацията за 2017 г. са в размер на 1231МCHF, като основната част от тях се формира от вноската на страните членки, който е в размер на 1119.9 MCHF.