Большой адронный коллайдер в его нынешней конфигурации может работать в двух режимах: как протон-протонный коллайдер и как коллайдер тяжелых ядер (на LHC для этих целей используются ядра свинца). Однако уже достаточно давно обсуждается возможность реализовать на LHC и столкновения протонов с ядрами. Польза от такой асимметричной конфигурации заключается в том, что протон-ядерные (pA) столкновения по своей сложности лежат посередине между протон-протонными (pp) и ядерно-ядерными (AA) столкновениями. В pA-режиме уже будут видны эффекты, возникающие из-за коллективного взаимодействия одного протона сразу с несколькими протонами и нейтронами из ядра, но картина будет еще не столь запутанной, как в AA-режиме. Даже краткий сеанс работы в pA-моде будет очень полезен при расшифровке ядерных столкновений и изучении свойств кварк-глюонной плазмы.
Несмотря на то что протон-ядерный режим работы принимался во внимание тремя детекторными коллаборациями — ATLAS, CMS и ALICE, — ситуация до сих пор остается на стадии предварительных обсуждений. На днях в архиве электронных препринтов появился обзор Proton-Nucleus Collisions at the LHC: Scientific Opportunities and Requirements, в котором еще раз обсуждается техническая осуществимость этого проекта и ключевые моменты его научной программы.