El viejo modelo atómico asimilable a un sistema planetario podemos decir que es parte la historia. En la actualidad debemos pensar al átomo como un cúmulo de energías que se manifiestan como masa a través de diferentes partículas que se han ido descubriendo en los aceleradores, donde las colisiones violentas desintegran a los átomos en muchísimas partes que se detectan y luego se estudian mediante complejos cálculos matemáticos generando un mundo de interrogantes. A partir de estos descubrimientos ya el átomo dejó de ser lo que pensábamos y el Universo presenta aún muchos desafíos por descubrir.
Un acelerador de partículas funciona en general con principios comunes que son:
• El vacío: Para permitir la máxima aceleración de las partículas evitando el roce o la colisión con el aire.
• El conducto de transporte: que puede ser lineal o circular
• Componentes que generan fuerzas magnéticas o eléctricas para acelerar a las partículas cargadas.
• Zona de colisión de partículas
• Sistemas de refrigeración
• Sistemas detectores
En general poseen una fuente de partículas que son aceleradas a través del conducto mediante la aplicación de campos magnéticos y eléctricos combinados.
La forma del conducto de transporte puede ser lineal o circular acorde con la trayectoria que realizan las partículas.
El primer acelerador de partículas fue el Ciclotrón construido por Ernest O. Lawrence y M. S. Livingstone en Berkeley (California, EE. UU.).
¿Qué tipo de partículas se aceleran?
Se aceleran partículas cargadas de electricidad.
• Las negativas como los electrones se pueden generar por incandescencia con alta temperatura que facilita su desprendimiento de la corteza del átomo, luego son sometidas a campos magnéticos o eléctricos para desprenderlos totalmente y así acelerarlos a altas velocidades.
• Las partículas positivas como los protones se obtiene de ionizar al átomo de hidrógeno.
• Los positrones haciendo incidir fotones sobre un material pesado como el oro o el tungsteno, proceso desprende electrones positivos o positrones.
El gran colisionador de Hadrones (protón-protón) LHC ubicado en el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) (European Organization for Nuclear Research) cerca de Ginebra (Suiza) tras algunos inconvenientes técnicos, luego de un primer intento de funcionamiento a mayor potencia que el resto de los aceleradores del mundo el 3 de setiembre de 2008 y sufrió algunas averías en el sistema de enfriamiento de modo que el experimento se postergó hasta fines del año 2009 donde se pone en funcionamiento con una potencia de 1,18 TeV y cumple con el objetivo que se perseguía.
El 30 de marzo de 2010 se pone en marcha con mayor potencia (7 TeV) y se espera que luego de dos años de funcionamiento esta potencia se duplique.
Algunas cifras más que interesantes
• 25 años de construcción
• 6 000 millones de dólares de costo
• 27 kilómetros de perímetro de túnel.
• Se alcanza el 99,99% de la velocidad de la luz.
• 600 millones de choques por segundo.
• 271,5 ºC bajo cero.
• 2000 físicos trabajando.
• 34 países intervinientes.
• 500 Universidades participaron en el proyecto.
• 6000 científicos de todo el mundo.
• 80 nacionalidades diferentes.
LHC dedicado al estudio del quarks
• Medidas atómicas
1. 1Angstrom = 1m/1000000 (la millonésima parte del m)
2. 1 Fermi= 1angtrom/100000 la 100 milésima parte del ansgtrom.
Es el mayor laboratorio de investigación en Física de partículas a nivel mundial.
El avance en el conocimiento es bueno para darnos cuenta de nuestra pequeñez frente a la inmensidad universal.
Un acelerador de partículas funciona en general con principios comunes que son:
• El vacío: Para permitir la máxima aceleración de las partículas evitando el roce o la colisión con el aire.
• El conducto de transporte: que puede ser lineal o circular
• Componentes que generan fuerzas magnéticas o eléctricas para acelerar a las partículas cargadas.
• Zona de colisión de partículas
• Sistemas de refrigeración
• Sistemas detectores
En general poseen una fuente de partículas que son aceleradas a través del conducto mediante la aplicación de campos magnéticos y eléctricos combinados.
La forma del conducto de transporte puede ser lineal o circular acorde con la trayectoria que realizan las partículas.
El primer acelerador de partículas fue el Ciclotrón construido por Ernest O. Lawrence y M. S. Livingstone en Berkeley (California, EE. UU.).
¿Qué tipo de partículas se aceleran?
Se aceleran partículas cargadas de electricidad.
• Las negativas como los electrones se pueden generar por incandescencia con alta temperatura que facilita su desprendimiento de la corteza del átomo, luego son sometidas a campos magnéticos o eléctricos para desprenderlos totalmente y así acelerarlos a altas velocidades.
• Las partículas positivas como los protones se obtiene de ionizar al átomo de hidrógeno.
• Los positrones haciendo incidir fotones sobre un material pesado como el oro o el tungsteno, proceso desprende electrones positivos o positrones.
El gran colisionador de Hadrones (protón-protón) LHC ubicado en el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) (European Organization for Nuclear Research) cerca de Ginebra (Suiza) tras algunos inconvenientes técnicos, luego de un primer intento de funcionamiento a mayor potencia que el resto de los aceleradores del mundo el 3 de setiembre de 2008 y sufrió algunas averías en el sistema de enfriamiento de modo que el experimento se postergó hasta fines del año 2009 donde se pone en funcionamiento con una potencia de 1,18 TeV y cumple con el objetivo que se perseguía.
El 30 de marzo de 2010 se pone en marcha con mayor potencia (7 TeV) y se espera que luego de dos años de funcionamiento esta potencia se duplique.
Algunas cifras más que interesantes
• 25 años de construcción
• 6 000 millones de dólares de costo
• 27 kilómetros de perímetro de túnel.
• Se alcanza el 99,99% de la velocidad de la luz.
• 600 millones de choques por segundo.
• 271,5 ºC bajo cero.
• 2000 físicos trabajando.
• 34 países intervinientes.
• 500 Universidades participaron en el proyecto.
• 6000 científicos de todo el mundo.
• 80 nacionalidades diferentes.
LHC dedicado al estudio del quarks
• Medidas atómicas
1. 1Angstrom = 1m/1000000 (la millonésima parte del m)
2. 1 Fermi= 1angtrom/100000 la 100 milésima parte del ansgtrom.
Es el mayor laboratorio de investigación en Física de partículas a nivel mundial.
El avance en el conocimiento es bueno para darnos cuenta de nuestra pequeñez frente a la inmensidad universal.