jueves, 11 de julio de 2013

SÚPER IMANES PARA EL LHC EE.UU. - LARP, PASAN LA PRUEBA


En los últimos cuatro años, los científicos del Large Hadron Collider han logrado en la física, hazañas sin precedentes, todas relacionadas con su acelerador de partículas que trabaja a la mitad de su capacidad de diseño. Literalmente, el futuro se ve aún más brillante.
La semana pasada, el Programa de Investigación del Acelerador LHC EE.UU o LARP [es una colaboración entre el Departamento de EE.UU. de Brookhaven, Fermi, Lawrence Berkeley y laboratorios nacionales de SLAC, en colaboración con el CERN], probó con éxito un nuevo tipo de imán que era necesario para aumentar la potencia del LHC-o [la luminosidad de sus haces de partículas en un factor de 10]. La mejora de los imanes es uno de los componentes más críticos en una serie de mejoras del LHC que se implementarán en los próximos diez años.
En el acelerador, los imanes exprimen y concentran los haces de partículas cargadas, dirigiéndolos a un punto de colisión de alta energía dentro de un detector. Los nuevos imanes, junto con otras mejoras, permitirán que el LHC recoja una mayor cantidad de datos de las altas energías, por lo que es posible buscar más partículas masivas potencialmente ocultas. Lucio Rossi, líder del proyecto de alta luminosidad en el CERN, dice que el LHC podría iluminar rincones inexplorados de la física. Si entras en una habitación oscura con sólo una vela, la habitación tendrá una iluminación débil y la vela pronto se terminará, dice. Pero si usted tiene una linterna de alta potencia, no sólo podrá ver más de la habitación, también tendrá tiempo suficiente para lograr dar un buen vistazo. "Gracias a este imán, vamos a tener más accidentes, más estadísticas y los acontecimientos más raros," dice Rossi. "Si no es la física más allá del Modelo Estándar, estos imanes se arrojan luz sobre ella." Al igual que los imanes que actualmente dirigen las partículas a través de la LHC, los nuevos imanes son superconductores.
Un superconductor es un material que permite que la corriente eléctrica fluya sin resistencia, la creación de un campo magnético fuerte. Los imanes del LHC actuales están hechos de una aleación de metal llamado titanio niobio. Si bien han trabajado muy bien, hay un límite a la cantidad de campo magnético en que se pueden sostener y se ha ido casi tan lejos como se pueda. Para el LHC seguir empujando los límites de la física de alta energía, los físicos piensan cambiar a imanes hechos de estaño niobio. Estaño niobio tiene una mayor tolerancia al calor que el titanio niobio, significando que tiene una ventana más grande de superconductividad y podrá sostener un campo magnético superior más largo. Sin embargo, hay un inconveniente, aunque el estaño niobio es un mejor material superconductor, es frágil y sensible a la tensión. "Piensa en un cable de acero que se usaría para reparaciones en el hogar", dice de Berkeley Lab GianLuca Sabbi, quien dirigió el desarrollo de los nuevos imanes. "Se puede doblar, y que no se rompa. Este es el caso de titanio niobio, estaño niobio pero es más como el cristal”. Esto presenta algunos problemas técnicos serios porque hacer un imán superconductor tradicional requiere elaborar la aleación en alambres delgados, la recopilación de los cables de alta corriente luego se tienen que cubrirlos apretadamente enrollados en una bobina del acelerador. Si los científicos tomaron estas medidas, el estaño niobio se rompería. Los científicos del Programa de Investigación del acelerador LHC EE.UU sortean este problema siguiendo una receta inteligente. En primer lugar, los metales que se combinan para crearlo, de niobio-estaño, se enrollan "en bruto",  luego se pone todo el dispositivo en un horno especial para un tratamiento térmico a alta temperatura, que combina los componentes en un superconductor con la forma deseada intacta. En este punto, se convierte sensible a la tensión, por lo que los científicos deben llenar todos los huecos y vacíos con un epoxi, que pega el material quebradizo, proporcionando el apoyo de los cables frágiles que se necesitan para soportar el duro ambiente del LHC. La nueva tecnología tiene aplicaciones más allá de la física de alta energía.
Los planes ya están en marcha para incorporar estos imanes en las prácticas médicas, como la imagen y el tratamiento del cáncer. A medida que el LHC continúa siendo racionalizado, los físicos esperan ver más allá del velo, y reconstruir la verdad que hay detrás de la materia oscura, la energía oscura, dimensiones extra y otros misterios. A esta escala de luminosidad, incluso las partículas anteriormente desconocidas pueden comenzar a aparecer.

Fuente: Symmetry Magazine

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