martes, 27 de enero de 2009

ACELERADOR DE PARTICULAS

Los aceleradores de partículas utilizan campos electromagnéticos para acelerar partículas cargadas eléctricamente hasta alcanzar velocidades muy altas siendo cercanas a la de la luz; y son capaces de contener estas partículas. Son dispositivos empleados para acelerar partículas elementales e iones hasta altas energías. Son los instrumentos de mayor tamaño y más costosos utilizados en física. Todos tienen los mismos componentes básicos: una fuente de partículas elementales o iones, un tubo donde existe un vacío parcial en el que las partículas pueden desplazarse libremente y un sistema para aumentar la velocidad de las partículas.


Gran Colisionador de Hadrones.



El Gran Colisionador de Hadrones es un acelerador de partículas ubicado en la Organización Europea para Investigación Nuclear en la frontera franco-suiza.


El LHC se diseñó para colisionar haces de hadrones, siendo su propósito examinar la validez y límites del Modelo Estándar, el cual es el marco teórico de la física de partículas, del que se conoce su ruptura a niveles de energía altos. Cuando los protones acelerados chocan entre sí en direcciones diametralmente opuestas se producen altísimas energías. Se convertirá en el acelerador de partículas más grande del mundo.


El colisionador se encuentra enfriándose hasta que alcance su temperatura de funcionamiento, que es de 1,9 K ( -271,25 ºC ). El primer intento de hacer circular haces por la trayectoria del colisionador se produjo el 10 de septiembre de 2008 y las primeras colisiones a alta energía estaban previstas para el 21 de octubre de 2008. Debido a una avería se produjo una fuga de helio líquido y el experimento se ha cancelado de momento. Se prevee que para 2009 se reactiven las actividades ya que de momento se está reparando dicho colisionador.


La Teoría de la gran unificación pretende unificar 3 de las 4 fuerzas fundamentales conocidas, quedando fuera la gravedad. Junto al Bosón de Higgs podrían producirse strangelets, micro agujeros negros, el mono polo magnético o las partículas supersimétricas.


El acelerador usa el túnel de 27 km de diámetro creado para el Gran Colisionador de Electrones y Positrones.


Así será el acelerador de partículas LHC (Large Hadron Collider) cuando finalice su construcción en el interior del túnel del LEP. En la imagen se muestran el tubo de aceleración y, junto a él, los cables para la alimentación y los canales del sistema de enfriamiento criogénico. Los haces discurrirán en sentidos opuestos en 2 tubos distintos (visibles en rojo en el interior del acelerador), para entrecruzarse en las zonas donde se colocarán los aparatos de detección.


En la imagen se muestra un prototipo de un modelo de imán para el acelerador de partículas LHC. Se ven los 2 canales magnéticos de aceleración, dentro de los cuales discurren, en sentidos opuestos, los 2 haces de protones: las partículas serán aceleradas hasta energías de 7 TeV y chocarán en los puntos donde estarán situados los detectores. Para conseguir energías tan elevadas, los imanes tendrán que proporcionar un campo muy intenso, lo que será posible gracias al uso de material superconductor (visible alrededor del Los aceleradores de partículas utilizan campos electromagnéticos para acelerar partículcanal de aceleración).


El modelo estándar es la teoría física que resume los conocimientos actuales sobre las partículas elementales y las fuerzas fundamentales de la naturaleza.

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