热门下载
联系粤佳
广州市谱源气体有限公司
欧洲大型强子对撞机用了多少液氦(氦气He)?
2019-6-6 14:52:36
大型强子对撞机不仅是世界最大的粒子加速器，同时也是世界最大的机器。这个27公里长的粒子加速器，位于瑞士、法国边境地区的地下100米深的环形隧道中，隧道全长26.659公里，建设耗资超过60亿美元。有来自数十个国家和地区的二千多名物理学家参与了这一项目。研究人员希望大型强子对撞机能发现粒子物理学的“圣杯”希格斯玻色子的存在。希格斯玻色子由英国科学家彼得·希格斯于上世纪60年代提出，完美地解释了物质质量之源，是所谓“标准模型”粒子物理学理论中最后一种未被证实的粒子，也称“上帝粒子”。
启动前主要是完成超导磁铁的冷却和质子束流的预加速,其中的 最大难题,是将位于地下100米的27公里隧道中的数千根组成对撞机的大型超导磁铁冷却到零下271摄氏度。整个隧道分成等长的8段逐一冷却、通电并进行 束流通过实验,每段冷却需要至少三四个星期,冷却后若在实验中出现任何问题又要升到室温排除故障,升温也需若干星期,一冷一热就要两三个月。尽管艰难,经 过不懈努力,所有磁铁最终于今年7月全部冷却成功。大型强子对撞机是世界上最大的冷却系统,共加注了1万吨液氮和130吨液氦(一个普通40L钢瓶装满氦气,只能装1kg,130吨液氦,相当于13万瓶氦气),其中液氦用量达世界年产量的约1%。
大型强子对撞机将能达到可怕的寒冷，其温度下降到比外太空还要寒冷，为零下456.25华氏度（零下271.3摄氏度），接近绝对零度。那么为何要将磁铁冷却到接近绝对零度这样的低温呢？因为在此低温下，此磁铁能在没有任何电阻下工作。为此，大型强子对撞机采用10,800吨液氮来将这些磁铁冷却到零下193.2摄氏度，之后再用大约60吨液氦将它们冷却到余下的温度，就是为了确保那些巨大的磁体能够精确掌驼粒子沿着精准方向运动。当然它不是一个环保的设备――为了保持它持续结霜，每天需要消耗价值10万美金的电费。也就是说，大型强子对撞机一年将消耗120兆瓦特电量，相当于日内瓦所有家庭的用电量。
整个投资相当于整个卢森堡公国的收入。他们已经在这个项目上花了200亿美元吗？那可是在维扎信用卡上很难出现的费用支出，但不用担心，在这个项目上许多国家都共同参与并出资已经几十年了，而且目前最后的总钱数已近乎整个卢森堡公国的国内生产总值（338.7亿美元）。据估计，每年欧洲核子物理研究组织（CERN）的总经费大约5亿多欧元，此对撞机将运营20年之久，总运营费用将达100多亿欧元，而这些费用由各成员国按国民生产总值比例分摊。
启动前主要是完成超导磁铁的冷却和质子束流的预加速,其中的 最大难题,是将位于地下100米的27公里隧道中的数千根组成对撞机的大型超导磁铁冷却到零下271摄氏度。整个隧道分成等长的8段逐一冷却、通电并进行 束流通过实验,每段冷却需要至少三四个星期,冷却后若在实验中出现任何问题又要升到室温排除故障,升温也需若干星期,一冷一热就要两三个月。尽管艰难,经 过不懈努力,所有磁铁最终于今年7月全部冷却成功。大型强子对撞机是世界上最大的冷却系统,共加注了1万吨液氮和130吨液氦(一个普通40L钢瓶装满氦气,只能装1kg,130吨液氦,相当于13万瓶氦气),其中液氦用量达世界年产量的约1%。
大型强子对撞机将能达到可怕的寒冷，其温度下降到比外太空还要寒冷，为零下456.25华氏度（零下271.3摄氏度），接近绝对零度。那么为何要将磁铁冷却到接近绝对零度这样的低温呢？因为在此低温下，此磁铁能在没有任何电阻下工作。为此，大型强子对撞机采用10,800吨液氮来将这些磁铁冷却到零下193.2摄氏度，之后再用大约60吨液氦将它们冷却到余下的温度，就是为了确保那些巨大的磁体能够精确掌驼粒子沿着精准方向运动。当然它不是一个环保的设备――为了保持它持续结霜，每天需要消耗价值10万美金的电费。也就是说，大型强子对撞机一年将消耗120兆瓦特电量，相当于日内瓦所有家庭的用电量。
整个投资相当于整个卢森堡公国的收入。他们已经在这个项目上花了200亿美元吗？那可是在维扎信用卡上很难出现的费用支出，但不用担心，在这个项目上许多国家都共同参与并出资已经几十年了，而且目前最后的总钱数已近乎整个卢森堡公国的国内生产总值（338.7亿美元）。据估计，每年欧洲核子物理研究组织（CERN）的总经费大约5亿多欧元，此对撞机将运营20年之久，总运营费用将达100多亿欧元，而这些费用由各成员国按国民生产总值比例分摊。
下一篇：神七飞船舱内的气体有哪些成分？
