Os prótons estão lutando por espaço no Grande Colisor de Hádrons. Desde o início da corrida de física em 23 de maio, os operadores do grande acelerador têm aumentado a intensidade dos feixes, injetando mais e mais prótons para aumentar o número de colisões.

"Trens" de feixes de prótons estiveram circulando na máquina na semana passada. Composto por até 288 cachos, cada um contendo mais de 100 bilhões de prótons, os trens são formados pela corrente do acelerador e, em seguida, enviados para o grande anel. Eles são então acelerados a uma velocidade próxima à da luz por cerca de vinte minutos, antes que eles colidam no centro de cada experimento. Recentemente, 600 cachos estão circulando em cada direção. O objetivo é atingir 2500 cachos em cada viga em poucas semanas.

Para alcançar isto, os especialistas em máquinas devem primeiro melhorar as condições de superfície das câmaras de vácuo nas quais os prótons circulam. Obter o melhor vácuo possível é um pré-requisito essencial para fazer um acelerador funcionar. As moléculas que permanecem na câmara de vácuo são obstáculos à circulação dos prótons - é como enviar carros de Fórmula 1 por uma pista cheia de carros estacionados. Portanto, antes de iniciar o acelerador, os especialistas em vácuo bombeiam o ar para fora dos tubos do feixe, obter um vácuo de alta qualidade, quase tão bom quanto na superfície da lua (10 ^-10 ou mesmo 10 ^-11 milibar). Isso é o suficiente para permitir a circulação de algumas centenas de feixes de prótons, mas além disso, as coisas ficam mais difíceis.

Apesar do vácuo ultra-alto, moléculas de gás residual e elétrons permanecem presos nas paredes das câmaras de vácuo. Quando o feixe circula, esses elétrons são liberados da superfície das paredes devido ao impacto de partículas perdidas ou fótons emitidos pelos feixes de prótons do LHC. Eles são acelerados pelo campo elétrico do feixe e atingem as paredes do lado oposto da câmara, separando moléculas presas e liberando mais elétrons. Se o número de elétrons liberados for maior do que o número de elétrons impactantes, pode iniciar uma avalanche de elétrons, que irá desestabilizar o feixe. Este fenômeno, conhecida como "nuvem de elétrons", é amplificado pelo grande número de cachos de prótons e pela curta distância entre os cachos no feixe.

Para mitigar o impacto dessas nuvens, a câmara de vácuo pode ser condicionada com o próprio feixe. Aumentar o número de feixes circulantes libera tantas moléculas de gás quantas podem ser sustentadas e causa uma liberação massiva de nuvens de elétrons. A experiência tem mostrado que, uma vez que esta operação, chamado "esfregar", foi realizado, a taxa de produção de moléculas de gás e elétrons diminui progressivamente. Isso permite que a intensidade do feixe seja aumentada gradativamente até que o LHC possa ser preenchido completamente.

Então é hora da limpeza de primavera no LHC. Por vários dias, começando hoje, os operadores do LHC realizarão a lavagem das câmaras de vácuo com a viga. A corrida de física terá uma pequena pausa, começando novamente em condições muito melhores em meados de junho.