Jak często dochodzi do zderzeń protonów w zderzaczu hadronów?

Pytanie

Pyta Aleksandra Wójcik

Jak często dochodzi do zderzeń protonów w zderzaczu hadronów? Chodzi mi raczej o statystykę, jakie jest prawdopodobieństwo, że dojdzie do zderzenia.

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

W detektorze ATLAS obserwuje się około miliarda $(10^9)$ zderzeń na sekundę. Protony wykonują w ciągu sekundy około dziesięć tysięcy $(10^4)$ okrążeń akceleratora. Obserwujemy więc około stu tysięcy $(10^5)$ zderzeń na jedno okrążenie. Ilość protonów krążących danym kierunku jest rzędu stu bilionów $(10^{14})$. Zatem prawdopodobieństwo, że wybrany proton zderzy się z innym w czasie jednego okrążenia jest rzędu jednej miliardowej $(10^{-9})$.