La estructura básica de un acelerador tiene como componentes básicos: una fuente de partículas elementales, un tubo donde existe un vacío que sirve para que las partículas se desplacen, un sistema para que las partículas aumenten su velocidad y energía para luego hacerlas chocar. Cuando se produce una colisión entre las partículas la cantidad de energía que se libera es muy grande y el sitio donde ocurre hay una transformación de la energía en materia. Es así que aparecen partículas algunas ya conocidas y otras que no se tiene completo conocimiento de ellas.
El LHC para tal propósito tiene un anillo de 27 kilómetros de circunferencia que esta formado por imanes supraconductores y estructuras que aceleran además de aumentar la energía de las partículas que atraviesan por el. Como se había mencionado anteriormente en el interior del acelerador dos haces de partículas circularán en sentido contrario, para lograr esto los haces viajarán en tubos distintos situados en un vacío de alto nivel (ultravacío). Los haces serán guiados por el campo electromagnético formado por los electroimanes supraconductores.
Estructura del LHC, en el cual se aprecia el túnel y los electroimanes supraconductores. Propiedad del CERN.
Los imanes están compuestos de una bobina especial que los hacen funcionar como un supraconductor, es decir conducen de forma eficiente la electricidad sin perdida de energía ni resistencia. Para poder lograr esto, deben funcionar a una temperatura de -271º C. Es por esta razón que el acelerador esta conectado a un sistema de distribución de helio líquido que enfría los imanes así como otros sistemas contiguos.
Los haces son dirigidos en el acelerador mediante imanes de diferentes variedades y tamaños. Estas variedades incluye 1234 imanes bipolares de 15 metros de longitud usados para que los haces de partículas sigan una trayectoria de curva y y 392 imanes cuadripolares de 5 a 7 metros de longitud que enfocan los haces. Momento antes de que ocurra la colisión se usa otro tipo de imanes que "unen" las partículas para incrementar la probabilidad de colisión. Lograr la colisión de partículas equivaldría a lanzar dos agujas a una distancia de 10 kilómetros y esperar que se logre el choque.
Los sistemas de control del acelerador y la infraestructura técnica están alojado en el Centro de Control del CERN. Es desde ahí donde se activaran las colisiones de los haces de partículas.
Con información de CERN | LHCCountdown | LHC
Vale que tenga 15 años pero este tema me apasiona, pero tengo una pregunta:¿El acelerador funciona por el fenómeno de la superconductividad?, es decir, es posible que se joda el experimento si aumenta por lo que sea la temperatura de los imanes?. gracias
ResponderEliminar@Anónimo
ResponderEliminarLa edad no importa, el interés por la ciencia se comparte :)
Respecto a la primera pregunta, efectivamente en el LHC se emplea tecnología superconductora mediante el uso de imanes superconductores.
Y respondiendo a la segunda pregunta: una situación así es improbable que suceda debido a que desde meses atrás se puso en marcha el sistema de enfriamiento, el cual asegura que se mantenga una temperatura del cero absoluto en el acelerador.
y si se consigue crear el "big bang" como pararan esa energia que fue creada ? ya que eso es muchisima energia y si no se puede controlar que pasara????
ResponderEliminarLo que acaban de decir de que el acelerador opera a una temperatura de O grados Kelvin, es una absoluta barbaridad. Es imposible alcanzar esa temperatura, pero no porque lo diga yo, sino porque lo dice el Tercer Principio de la Termodinámica.Es imposible alcanzar el 0 absoluto mediante un número finito de procesos físicos, pero además cualquier proceso en un sistema físico a dicha temperatura se detendría. No se alcanzan los 0K sino los 2K aproximadamente. Y sí, si que ha pasado que una fuga de hidrógeno líquido que enfriaba un iman superconductor ha provocado un desajuste en el mismo, paralizando el LHC por su aumento de temperatura.
ResponderEliminarA lo último, el Big Ban no se crea, tan solo nos aproximamos a sus condiciones. No se generan tan altas energías. Tan solo se experimenta con altas densidades energéticas. Es decir una cantidad bestia de energía, confinada en un espacio minúsculo.
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