La reparación del acelerador de partículas LHC supera la primera fase

Un total de 53 grandes imanes tuvo que ser retirado del gran acelerador de partículas LHC, junto a Ginebra, tras la grave avería que sufrió el pasado 19 de septiembre debido a un cortocircuito. Ahora, todos esos imanes, que fueron sacados a la superficie para llevarlos a los talleres, están ya reparados y se han vuelto a bajar al túnel que aloja el acelerador. Los técnicos tienen ahora que completar todas las conexiones. De los 27 kilómetros de circunferencia que mide el LHC, 800 metros se vieron directamente afectados por el incidente, registrado en el sector denominado 3/4. El plan del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) es completar la reparación en los próximos meses y poner en funcionamiento el acelerador en otoño.

El descenso de todas las grandes piezas al túnel "es un hito importante en el proceso de reparación", ha comentado Steve Myers, director de Aceleradores y Tecnología del CERN, en un comunicado de dicha institución. "Esto nos acerca al punto donde estábamos antes del incidente y nos permite concentrar nuestros esfuerzos en la instalación de sistemas que nos aseguren que un incidente similar no se repita".

El proceso de reparación tiene tres partes y con el descenso e instalación de los 53 grandes imanes superconductores (de unos 15 metros de longitud cada uno) en el acelerador culmina la primera de ellas. Se han sustituido 37 de esos imanes estropeados por otros nuevos que el CERN tenía de reserva en sus talleres y 16 estaban poco dañados, por lo que se han arreglado y se han vuelto a bajar al túnel.

La segunda parte de la operación consiste en instalar un nuevo sistema de vigilancia del funcionamiento del acelerador para evitar que se produzca otro incidente como el de septiembre pasado; este trabajo se realizará durante el verano. La tercera parte es instalar válvulas de presión extra para liberar el helio líquido refrigerante del acelerador de un modo controlado en caso de que se produzcan escapes del mismo.

"Ahora vamos a dividir el equipo de trabajo: el mayor se va a ocupar de interconectar los imanes en el túnel, mientras un segundo grupo, más reducido, va a reconstruir los imanes dañados, que servirán como repuestos en el futuro", ha explicado Lucio Rossi, responsable del departamento de tecnología del CERN.

La avería se produjo apenas 15 días después de que se inyectaran en el LHC los primeros haces de partículas, casi a la velocidad de la luz, en los dos sentidos. Estos haces, cuando el acelerador esté funcionando, deben chocar frontalmente en unos puntos determinados donde están instalados los inmensos detectores que registrarán los efectos de tales choques de alta energía. En estas colisiones, se producen nuevas partículas y afloran procesos que los científicos analizarán para descubrir nuevos fenómenos del microcosmos. La partícula de Higgs, que según las teorías, es responsable de la masa, sería un preciado trofeo del nuevo acelerador.

El cortocircuito del 19 de septiembre produjo un calentamiento de los imanes en el lugar del fallo, lo que disparó un proceso en cadena de liberación de grandes cantidades de helio y daños mecánicos en decenas de imanes a ambos lados del punto donde se inició la avería. Una soldadura defectuosa fue seguramente la causa inicial, pero la pieza quedó completamente destruida y no se ha podido analizar.

El LHC es el acelerador de partículas más potente del mundo y se ha instalado en el mismo túnel que ocupaba el acelerador anterior del CERN, el LEP II. En el proyecto participan miles de científicos e ingenieros no sólo de los países miembros del laboratorio europeo, incluida España, sino también de prácticamente todos los continentes, con una destacada presencia de EE UU, que no tiene una máquina de estas prestaciones para investigar en física de partículas.

Como los imanes principales del acelerador son superconductores, tienen que funcionar a una temperatura ultrabaja, casi el cero absoluto (273,15 grados centígrados bajo cero) y esto se logra con un sistema de refrigeración de helio líquido, del que se derramó una considerable cantidad en el accidente de septiembre. Pero además, esta especificación técnica determina cualquier intervención en el acelerador así como en su puesta en marcha, ya que se tarda varias semanas en enfriar los sectores que lo forman y para hacer cualquier reparación hay que calentar el tramo y luego volverlo a enfriar.

Cuatro gigantescos detectores están situados en cuatro puntos del LHC donde los haces de protones chocan frontalmente. Se llaman ATLAS, CMS, Alice y LHCb y en cada uno trabajan centenares de físicos e ingenieros. El accidente de septiembre, cuando todos pensaban que por fin iban a empezar a obtener los ansiados nuevos datos del mundo de las partículas elementales para los que habían diseñado y creado el nuevo acelerador, cayó como un jarro de agua fría sobre miles de especialistas en todo el mundo. Luego se han recuperado un poco los ánimos y se está aprovechando el tiempo para poner mejor a punto los detectores, mientras avanzan los trabajos de reparación del acelerador. Las miradas están todas puestas ahora en el otoño, cuando la gran máquina científica debe empezar a tomar datos. Pasará después un tiempo de análisis y acumulación de información antes de que empiecen a salir del CERN los descubrimientos esperados con el LHC.