O CERN possui actualmente em funcionamento oito aceleradores de partículas e dois desaceleradores. Estes aceleradores funcionam em cadeia podendo ter uma de duas funções: fornecer partículas para novas experiências, ou funcionarem como injectores, acelerando partículas para aceleradores maiores.
O maior acelerador de partículas do mundo, presente no CERN, é o Grande Colisor de Hadrões (em inglês: Large Hadron Collider – LHC), sendo formado por um túnel com 27 km de circunferência. Este é o último elemento desta cadeia sendo capaz de acelerar cada um dos feixes de partículas até uma energia de 6,5 TeV. A fonte de protões nada mais é que uma simples garrafa de hidrogénio no estado gasoso. Por meio de um campo eléctrico, os átomos de hidrogénio são despidos de electrões, restando apenas os protões. Linac 2 é o nome do primeiro acelerador desta cadeia, acelerando os protões até 50 MeV. O feixe é então injectado no Proton Synchroton Booster ou PSB, que os acelera até 1.4 GeV, seguido do Proton Synchroton (PS), atingindo 25 GeV. Por último, antes de serem transferidos para o LHC, os protões são acelerados até 450 GeV no Super Proton Synchroton (SPS).
Contudo o título de maior acelerador de partículas do mundo pode vir a ser perdido. O CERN tem planos para a construção de um novo acelerador de partículas de dimensões ainda maiores, com uma circunferência de 100 km, sendo este denominado de Future Circular Collider (FCC). O objectivo do FCC é levar as barreiras dos aceleradores actuais mais além, permitindo atingir energias de colisão de 100 TeV. Pretende-se utilizar o FCC não só para a colisão de hadrões (protão-protão e iões pesados), tal como no LHC; mas também de electrões-positrões, tal como no antigo LEP; e de protões-electrões.
O FCC virá substituir o LHC e a sua versão reformulada, o High-Luminosity LHC, versão esta que entrará em funcionamento já em 2026, e que se espera que atinja o seu potencial máximo em 2035. Este acelerador terá um custo estimado de 24 mil milhões de euros e é esperado que entre em funcionamento em 2040.
Fontes:
Niall Firth. “CERN wants to build a particle collider that’s four times bigger than the LHC”. https://www.technologyreview.com/the-download/612766/cern-wants-to-build-a-particle-collider-thats-four-times-bigger-than-the-lhc/ (Acedido em 16 de Janeiro, 2019)
“The accelerator complex”. CERN. https://home.cern/science/accelerators/accelerator-complex (Acedido em 18 de Fevereiro, 2019)
“Accelerators”. CERN. https://home.cern/science/accelerators (Acedido em 18 de Fevereiro, 2019)
“The Large Hadron Collider”. CERN. https://home.cern/science/accelerators/large-hadron-collider (Acedido em 18 de Fevereiro, 2019)
“High-Luminosity LHC”. CERN. https://home.cern/science/accelerators/high-luminosity-lhc (Acedido em 18 de Fevereiro, 2019)
“Future Circular Collider”. CERN. https://home.cern/science/accelerators/future-circular-collider (Acedido em 18 de Fevereiro, 2019)