Weltgrößter Teilchenbeschleuniger wieder in Betrieb

Doch nicht nur in seiner Größe, seinen erreichbaren Energien und der möglichen Energiedichte, ist der LHC einzigartig. Das gesamte Experiment setzt auch hinsichtlich der Größe der internationalen Beteiligung neue Maßstäbe. In das LHC-Projekt sind Forscher und Institutionen aus über 100 Nationen involviert, die das Equipment und die Software kreiert, gebaut und getestet haben, die am Experiment selber partizipieren und in der Folgezeit die riesigen Datenmengen, die der LHC produzieren wird, auswerten werden. Hierzu wurde für das LHC-Projekt das leistungsstärkste Supercomputersystem der Welt geschaffen. (Laut CERN-Angaben wird der Datenfluss aller vier Detektoren ungefähr 700 MB/s betragen.)

Auch in den Kosten, die der LHC bisher verschlungen hat und in Zukunft noch verschlingen wird, stellt das gesamte Projekt ebenso eine Superlative dar.
Vom CERN wurden die Kosten – Personal- und Materialkosten – für den Bau des LHC mit rund 3 Milliarden Euro, Computer- und andere Kosten mit einer Milliarde Euro beziffert. Angaben über die Kosten aus Nicht-CERN Quellen liegen aber z. T. weitaus höher, nämlich im Bereich von 4-7 Milliarden Euro.
Dass man hierzu unterschiedliche Angaben erhält, mag auch nicht weiter verwundern, da das, was man als dem LHC-Projekt zugehörig definiert, durchaus strittig ist.
Dass das CERN selber die Kosten möglichst optimal präsentieren möchte, erscheint, nicht zuletzt wegen der doch vorhandenen Kritiker eines solch teuren Projekts, nachvollziehbar.
Laut CERN betragen die Betriebskosten pro Jahr für den LHC rund 19 Millionen Euro, eine Summe, die wahrscheinlich auch als minimale Schätzung verstanden werden kann.

Nach 9 Tagen bereits das Aus

Letztes Jahr, am 10. September 2008, hatte der LHC erstmalig seinen Betrieb aufgenommen. Sein Start war groß angelegt in den Medien angekündigt und mit Spannung erwartet worden. Doch nur neun Tage später kam schon wieder das Aus. Eine fehlerhafte elektrische Verbindung zwischen zwei Magneten des Beschleunigers hatte dazu geführt, dass große Mengen Helium aus dem Kühlsystem der Magnete in den Beschleunigertunnel austraten, wobei zahlreiche Magnete beschädigt wurden.
Insgesamt 53 Magnete mussten nach dem Zwischenfall repariert oder gereinigt werden. Und 4 km der Strahlröhre, in dem die Teilchenstrahlen durch den Tunnel kreisen, mussten gereinigt werden. Außerdem wurden bei folgenden Tests weitere Defekte entdeckt – auch weitere fehlerhafte elektrische Verbindungen -, die behoben werden mussten, wodurch sich die Reparaturarbeiten wesentlich länger hinzogen als gedacht.

Die Reparaturen, die gut 30 Millionen EURO verschlangen, zogen sich über mehr als ein Jahr hin. Immer wieder wurde der Neustart verschoben, bis endlich am Freitag, den 20. November, der LHC wieder in Betrieb genommen werden konnte. Nach dem Desaster im letzten Jahr waren die Ankündigungen in den Medien diesmal eher etwas verhalten. Doch dann wurde am Freitag von der Pressestelle des CERN verlautbart: “Der LHC ist zurück.”
Am 20. November wurden die ersten Teilchenstrahlen in den Beschleunigerring injiziert und kreisten im LHC abwechselnd in Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigerrichtung mit einer Energie von 450 GeV, d. h. zunächst nur 6.4 % der höchsten erreichbaren Energie des LHC pro Strahl von 7 TeV.

Und am Montag, den 23. November, kreisten erstmals gleichzeitig zwei Protonenstrahlen mit derselben Energie von 450 GeV in entgegengesetzter Richtung im LHC und wurden in den vier Detektoren zur Kollision gebracht.

Weltrekordhalter 2009

Nur eine Woche später, am Montag, den 30. November, stellte der LHC nun bereits einen Rekord auf. In den frühen Morgenstunden wurde der LHC zum Teilchenbeschleuniger mit den höchsten erreichbaren Energien weltweit, wie es laut Presseerklärung vom CERN vom 30. November heißt.
Die beiden gegenläufigen Teilchenstrahlen wurden auf eine Energie von 1.18 TeV pro Strahl beschleunigt, eine Energie, die die erreichbaren Strahlenergien im Tevatron am Fermilab bereits um 0.20 TeV übersteigt.

Die ersten Experimente, aus denen auch physikalische Ergebnisse abgeleitet werden sollen, werden allerdings erst nächstes Jahr stattfinden.
Im ersten Viertel 2010 soll die Energie pro Teilchenstrahl auf 3.5 TeV, einer Kollisionsenergie von 7 TeV entsprechend, erhöht werden.

Wann die Kollisionsenergie auf 14 TeV hochgeschraubt wird, wird sich wohl noch einige Zeit hinziehen, vielleicht sogar in das übernächste Jahr, bis die Forscher, wie sie sich erhoffen, in eine neue Ära der Physik vordringen können.