Interakce ultra-relativistických iontů v LHC experimentu ALICE

Studium srážek těžkých iontů při extrémně vysokých energiích představuje jedno z nejaktuálnějších témat v dnešní jaderné fyzice a fyzice elementárních částic. Fundamentálním motivem dnešního zájmu o srážky těžkých iontů je prověření teoretické předpovědi kvantové chromodynamiky (QCD), že v těchto procesech při extrémně vysokých energiích, které vyvolají v jaderné hmotě extrémní vzrůst teploty, může docházet k fázovému přechodu jaderné hmoty do stavu tzv. kvark-gluonového plazmatu (QGP). Jedná se o další skupenství hmoty, v němž se mohl nacházet celý Vesmír bezprostředně po svém vzniku, po Velkém třesku. Zvláště příznivé podmínky pro studium srážek těžkých iontů jsou dosaženy v experimentu ALICE na urychlovači LHC u Ženevy, na jehož realizaci se pracovníci FZÚ podílejí.

Účast FZÚ:

• 1. V součinnosti s firmou TENEZ Chotěboř byla zhotovena technicky velmi náročná nosná konstrukce (tzv. CRADLE, kolébka) pro soustavu mnoha tisíců krystalů PbWO4 o celkové váze mnoho tun. Tato soustava krystalů tvoří základ elektromagnetického spektrometru PHOS. Současně probíhala metodická testovací měření na vzorcích těchto krystalů. Pracovníci FZÚ se podílejí na dostavbě, provozu a údržbě PHOS.
• 2. S využitím počítačové farmy Goliáš ve FZU se provádějí simulace a analýza vybraných procesů při srážkách těžkých iontů v experimentu ALICE. Jedná se o přípravu na analýzu reálných dat, která bude zahájena v roce 2010.