Experimentos del cern

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Propuesta didáctica: últimos experimentos del CERN
Lorena Delgado de Frutos. Curso CMC (Ampliación) Grupo A. Tutora Berta Marco

El gran acelerador de partículas (LHC) del CERN
El experimento más grande de la historia de la humanidad, intenta reproducir los primeros instantes del origen del universo.

Contenidos
Bloque I: Introducción.
 El CERN y su Gran Colisionador de Hadrones (LHC).Bloque II: El proyecto LHC. 1. Aceleradores de partículas.
¿Cómo funciona un acelerador? ¿Qué es un acelerador de partículas?
   Definición y tipos de aceleradores. Unidades de Energía y Relatividad. Colisión de partículas.

¿Qué debo saber de física de partículas?

2.

Los Aceleradores del LHC.
Energía de las partículas en cada acelerador. Funcionamiento del LHC; cadena deaceleradores de partículas.
     Inyección de protones. Fuente del LINAC2 PSB. PS SPS LHC

3.

Experimentos del proyecto LHC.
Detectores de partículas del LHC.
   ATLAS y CMS ALICE y LHCb TOTEM y LHCf.

Búsqueda de nuevas pistas. 3

CERN

(Organización Europea para la investigación nuclear)

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CERN (Organización Europea para la investigación nuclear)
• Sus instalaciones estánsituadas cerca de Ginebra, en la frontera entre Francia y Suiza. Es el mayor laboratorio de investigación en física de partículas a nivel mundial y es conocido por su ya famoso colisionador de hadrones.

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LHC, el mayor acelerador de partículas del mundo.
Más de 80 países participan en este proyecto de 6.000 millones de euros. Un túnel de 27 km de circunferencia construido a 100 m bajotierra.

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El Gran Colisionador de Hadrones, (en inglés, LHC)

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Consigue acelerar las partículas hasta velocidades cercanas a la de la luz

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Con el objetivo de hacerlas chocar y estudiar los productos de la colisión.

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El acelerador de partículas LHC (Large Hadron Collider) del CERN es un experimento de Física de Partículas de altas energías para romper un protón y observarlas partículas elementales que se crean.

En particular se espera confirmar la existencia del Boson de Higgs o partícula que proporciona la masa al resto de partículas elementales con masa.
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CERN

(Organización Europea para la investigación nuclear)

Proyecto LHC
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1. Aceleradores de partículas

PARA ENTENDER LOS EXPERIMENTOS DEL CERN, DEBEMOS PREGUNTARNOS:
¿Qué es unacelerador de partículas? ¿Cómo funciona? ¿Qué debo saber de física de partículas?

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¿Cómo funciona un acelerador de partículas ?
Partes de un acelerador: • • • • •

El ejemplo más sencillo: un televisor.

Fuente de iones (partículas). Cavidad aceleradora. Imanes (curvan y focalizan) Tubo de vacío. Detector (pantalla luminiscente).

Tubo de rayos catódicos (e⁻)

Los aceleradores deexperimentación, que llegan a acelerar partículas a energías muchísimo más grandes que las del televisor, están basados en los mismos principios de funcionamiento.

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Es importante recalcar que en algunos casos se hace chocar los haces de partículas con un blanco fijo (como en el caso de la pantalla), pero que en otros casos se trata de dos haces acelerados que en algún momento son forzados aencontrarse para colisionar entre sí. Los aceleradores de partículas pueden agruparse en dos grandes categorías:

Aceleradores lineares Aceleradores circulares.

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Un acelerador de partículas es
Una máquina en la que los haces de partículas cargadas son aceleradas a altas energías. Los campos eléctricos se utilizan para acelerar las partículas, mientras que los imanes las curvan yfocalizan. Los haces se pueden hacer a chocar con un blanco estático o uno contra el otro.
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Un colisionador es
Un tipo especial de acelerador circular, donde haces que viajan en direcciones opuestas se aceleran y son obligados a interactuar en los puntos de colisión designado. El acelerador lineal se utiliza como la primera etapa en una cadena de aceleradores.

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Unidades de Energía...
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