Сможет ли Большой адронный коллайдер разогнать сразу один килограмм протонов?

LHC не может разогнать сразу 1 кг частиц, и ни один эксперимент не справился бы с таким количеством столкновений. Я уже частично ответил здесь: Сколько частиц может разогнать ускоритель частиц одновременно? , без дальнейших подробностей (просто чтобы вы могли их погуглить), ограничивающими эффектами на БАК являются (в порядке важности): электронное облако, луч-луч, импедансы- кильватерные поля, объемный заряд. но я хотел бы сосредоточиться на вашем последнем вопросе:

Что может удержать кого-то от случайного сброса слишком большого количества частиц в ускоритель и разрушения установки его кинетической энергией и огромной тягой?

Для этого необходимо понять, как частицы «сбрасываются» (или, лучше сказать, вводятся) в ускоритель. Всегда нужно начинать с источника или пистолета. В случае протонов это баллон с (высокочистым) газообразным водородом, который извлекается и ионизируется, например, электрическим разрядом. Когда электроны уходят, у вас остаются протоны, которые могут начать набирать энергию, например, за счет постоянного напряжения (конденсатор). Пока протоны имеют низкую энергию, они очень восприимчивы к внешним возмущениям, в том числе исходящим от близлежащих протонов. Поэтому, если по какой-то причине производство протонов сильно увеличивается в источнике, вы начнете наблюдать странное поведение сразу после источника, где низкая энергия делает луч гораздо менее разрушительным.

Перед инжекцией в БАК протоны должны достичь энергии 450 ГэВ, пройдя через цепочку ускорителей (см. Коллайдеры частиц: зачем им цепочка ускорителей ), что означает, что пучок готовится и переносится между многими промежуточными ускорителями, где есть много время, чтобы контролировать его и в конечном итоге прервать инжекцию, если требуемые параметры не соблюдаются.