El mayor experimento de la física/ Acelerador  del CERN  (Organización Europea para la Investigación Nuclear)

(27/05/11 – Agencia CyTA – Instituto Leloir. Por María Cristina Chaler)-. La física de partículas es la parte de la física que estudia los componentes de la materia y sus interacciones.  

Con el avance de la tecnología y la creación de aceleradores se fueron descubriendo  nuevas partículas  que conforman al átomo de modo que el modelo atómico tradicional  se modificó, el concepto de materia se transformó y se  pudieron  explicar comportamientos que hasta el momento  eran un misterio.

Aún queda mucho por descubrir pero este gran experimento seguramente aportará al mundo de la Ciencia conocimientos que cambiarán el paradigma actual aportando un sinnúmero de avances tecnológicos en todas las ramas del Quehacer Científico.

Algo que aclarar 

La unidad eV significa electrón volt y se define como la cantidad de energía que toma un electrón cuando es acelerado por una diferencia de potencial de 1 voltio.

1 keV (Kilo eV) =   1000 eV

1 MeV (Mega eV) = 1 millón eV

1 GeV (Giga eV) = 1000 millones eV

1 TeV (Tera eV9 = 1 billón eV

1 PeV (Peta eV) = 1000 billones eV

1 EeV (Exa eV)= 1 trillón eV

Este colosal experimento tiene su principio en 1954, no se trata de un acelerador sino de un conjunto de aceleradores que acompañan una larga historia de investigación en física de partículas.

  • LHC (Large Hadron Collider) Gran Colisionador de Hadrones.
  • SPS (Súper proton Synchrotron) Trabaja con energía de 450 GeV (Giga electrón volt) se aceleran protones  antiprotones, electrones y positrones comienza a funcionar en 1976.
  • AD (Antiproton Desacelerator)  anillo desaceleador de antiprotones. 
  • ISOLDE (Isotope Separator Online Device) Separador de isotopos radioactivos  de elementos químicos que se usa como fuente de producción. Estudia los núcleos radioactivos de vida muy corta.
  • PSB (Proton   Synchrotron Booster) un pequeño acelerador encargado de amplificar la intensidad y acelerar el haz antes de que sea inyectado en el Sincrotrón de Protones.
  • PS (Proton   Synchrotron)  Sincrotrón de protones  formado por  2 aceleradores lineales de 50 GeV
  1. PSB (Proton Synchrotron Booster o Acelerador del Sincrotrón de Protones) a 14 GeV, 
  2. PSR (Proton Synchrotron Ring o Anillo del Sincrotrón de Protones) a 26 GeV.
  • LINAC (Liniear Acelerator) que proporciona a las partículas subatómicas cargadas  pequeños incrementos de energía cuando pasan a través de una secuencia de campos eléctricos alternados.
  • LEIR (Low Energy Ion Ring o Anillo de  iones de Baja Energía)
  • CNGS (Cern Neutrinos to Gran Sasso o Laboratorio de neutrinos ubicado en Gran Sasso de Italia)

 Un poco de cronología

  • Primer acelerador del CERN trabaja a 600 MeV (mega electrón volt)). Proporciona las primeras partículas aceleradas. (comienza en1957-y es retirado en 1990).
  • PS (sincrotrón de protones) 28GeV. (1959).
  • Primeras imágenes de interacciones de neutrinos en la cámara de burbujas. (1963).
  • ISR (anillos de intersección) Acuerdo con Francia para construir esta extensión sobre su territorio comienza a funcionar en 1971. Acuerdo para construir ISOLDE (1967).
  • SPS Colisionador que trabaja a 450 GeV (1983).
  • LEP (large electron electron positrón) del CERN es el acelerador más grande de electrones positrones. Se logró probar en el la existencia de tres generaciones de partículas elementales. Posee 4 detectores   ALEPH, DELPHI, L3 y OPAL (1989_2000).
  • Se aprueba la construcción del gran colisionador de Hadrones LHC. (1994).
  • Se clausura el LEP para permitir la construcción del LHC. (2000).
  • Arranca el LCH Gran colisionador de Hadrones y por desperfectos de sobrecalentamiento en una conexión entre cables es detenido para su reparación (2008 setiembre).
  • Se pone en marcha luego de la reparación siendo el acelerador de partículas más potente del mundo (1,18 T eV) (2009 Noviembre).
  • Alcanza el record de potencia (3,5 TeV) (2010 marzo.)

Esta historia es parte de un esfuerzo conjunto y mundial donde han colaborado una gran cantidad de científicos, ingenieros y técnicos pertenecientes a diferentes ramas de la Ciencia.

Los descubrimientos aquí logrados serán un legado para la humanidad del presente y del futuro.