Acelerador de hadrones

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Laboratorio de Física General I

Título del Proyecto: INFORME DE TECNOLOGÍA

Profesor: Ing. Frank Mustelier

Estudiante: Alvaro Rojas Quesada

Fecha: Lunes 23 de Abril del 2012
Introducción

Actualmente el ser humano y su ingenio han logrado realizar grandes avances en tecnología e investigación, estos dos aspecto se juntan para plasmarse en máquinas que superan la imaginación eingenio de muchos, en la actualidad existe una de las maquinas recién construidas por el hombre más increíbles y que se ha desarrollado con el objetivo de encontrar una respuesta al origen del universo y que ha marcado un hito en la historia de la humanidad.
Esta súper máquina fue denominada como el Gran colisionador de hadrones (LHC), es un gigantesco instrumento científico situado cerca deGinebra, situado cerca de la frontera franco-suiza, a unos 100 metros bajo tierra. Se trata de un acelerador de partículas, con el cual los físicos estudiarán las partículas más pequeñas conocidas como los componentes fundamentales de la materia. El LHC revolucionará nuestra comprensión del mundo, desde lo infinitamente pequeño, en el interior de los átomos, a lo infinitamente grande del Universo.Funcionamiento del LHC

El LHC, es el acelerador de partículas más potente del mundo, es el último eslabón del complejo de aceleradores del CERN (Organización Europea de Investigación Nuclear). Consiste en un anillo de 27 km de circunferencia formado por imanes supra conductores y por estructuras aceleradoras que aumentan la energía de las partículas que circulan por él. En el interior delacelerador, dos haces de partículas circulan a energías muy altas y a una velocidad cercana a la de la luz antes de entrar en colisión una con otra. Los haces circulan en sentido opuesto, en tubos distintos situados bajo un vacío de alto nivel (ultra vacío). Son guiados a lo largo del anillo del acelerador por un potente campo magnético, generado por electroimanes supra conductores. Estos últimos secomponen de bobinas de un cable eléctrico especial que funciona en estado de supra conductor, es decir, conduciendo la electricidad sin resistencia ni pérdida de energía. Para ello, los imanes deben ser enfriados a -271ºC, una temperatura más fría que la del espacio intersideral. Es la razón por la cual una gran parte del acelerador está conectada a un sistema de distribución de helio líquido queenfría los imanes así como otros sistemas anexos. 

 
Modelo de imán dipolo supra conductor del LHC. 

Para dirigir los haces a lo largo del acelerador se utilizan millares de imanes de tipos y de dimensiones diferentes. Entre ellos los imanes principales, entre los que se encuentran 1234 imanes bipolares de 15 metros de longitud utilizados para curvar la trayectoria de loshaces, y 392 imanes cuadripolares de 5 a 7 metros de longitud que concentran los haces. Justo antes de la colisión, se utiliza otro tipo de imán para “pegar” las partículas unas a otras, con el fin de aumentar las probabilidades de colisión. Esas partículas son tan minúsculas que hacerlas entrar en colisión equivale a lanzar dos agujas, una contra otra, desde una distancia de 10 km. 
Todos lossistemas de control del acelerador y de su infraestructura técnica están agrupados en el Centro de Control del CERN. Desde allí se activarán las colisiones de los haces en el centro de los detectores de partículas. 

Los experimentos

Los seis experimentos del LHC son colaboraciones internacionales que reúnen a científicos de institutos de todo el mundo. Cada experimento es distinto y secaracteriza por su detector de partículas.
Los dos experimentos mayores:
1. ATLAS : A Toroidal LHC ApparatuS (Aparato Toroidal LHC)
ATLAS es uno de los dos detectores polivalentes del LHC. Explorará un amplio abanico de ámbitos de la física, desde la búsqueda del bosón de Higgs a la de otras dimensiones, pasando por la búsqueda de partículas que puedan constituir la materia negra.
ATLAS, que...
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