El LHC funcionará hasta dos años sin interrupción antes de aumentar su energía

Los científicos elaboran el plan de trabajo del gran acelerador europeo antes de reiniciar las operaciones en un par de semanas

El gran acelerador de partículas LHC, instalado junto a Ginebra, reanudará sus operaciones entre el 15 y el 20 de este mes, tras el período de parada actual iniciado a finales de año. Mientras en estas semanas se acaban de poner a punto unos nuevos sistemas de seguridad para reducir el riesgo de averías en el acelerador, los científicos del LHC han celebrado en Chamonix (Francia) su conferencia anual.

"La decisión más importante que hemos tomado es mantener el LHC en operación durante 18 o 24 meses a una energía de colisiones de partículas de 7 TeV [teraelectronvoltios], es decir 3,5 TeV por haz. Después habrá una larga parada en la que haremos todos los trabajos necesarios para alcanzar la energía de colisión prevista en el LHC de 14 TeV en el siguiente período de funcionamiento", ha explicado Steve Myers, responsable del LHC, a los miembros del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), que alberga el acelerador. Este calendario "significa que cuando vuelvan a circular haces en el LHC este mes, iniciaremos la fase más larga de operación de un acelerador en la historia del CERN, que nos llevaría hasta el verano o el otoño de 2011", añade Myers. Los datos científicos nuevos, que pueden conducir a descubrimientos en física de partículas, deben empezar a tomarse en los próximos meses.

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El LHC, un anillo de imanes de casi 27 kilómetros instalados en un túnel circular, empezó a funcionar el pasado noviembre con los primeros haces de protones en circulación (tras la grave avería sufrida 14 meses antes) y las primeras colisiones. El 30 de ese mismo mes se alcanzó una energía de 1,18 TeV por haz, batiendo el record de energía jamás alcanzada en un acelerador, que tenía el Tevatron estadounidense con 0,98 TeV. Se produjeron más de un millón de colisiones de partículas que registraron los cuatro detectores del acelerador. Por fin se había superado el grave accidente que se produjo en septiembre de 2008, a los pocos días de iniciar el funcionamiento del LHC, debido a un cortocircuito en uno de los imanes y provocó desperfectos en cadena en unos 800 metros del acelerador. La reparación y la instalación de los más inmediatos sistemas de seguridad para evitar un incidente similar exigieron más de un año de trabajo.

En la fase actual de parada, que se inició en noviembre, se han instalado más sistemas de seguridad de la máquina. Además, los expertos de los detectores han aprovechado para hacer calibraciones y verificaciones de sus equipos, o incluso reparaciones en el caso del denominado CMS, que había sufrido un escape de agua del circuito de refrigeración.

Ahora el plan es trabajar cuando antes y hacerlo ininterrumpidamente hasta mediados del año que viene, según Myers. Hasta ahora los aceleradores del CERN se apagaban en invierno durante tres o cuatro meses para hacer ajustes y reparaciones, y se aprovechaba para reducir la presión sobre el consumo eléctrico en la región de Ginebra y la frontera franco-suiza en esos meses. Pero el LHC es totalmente diferente de los anteriores aceleradores del CERN, ha explicado Myers. "Como se trata de una instalación criogénica [funciona a 270 grados bajo cero enfriada por helio líquido], cada fase de funcionamiento conlleva dos fases prolongadas de enfriamiento y calentamiento [hasta temperatura ambiente]. Por eso se ha cuestionado la estrategia tradicional del CERN de operar los aceleradores en verano y apagarlos en invierno". De hecho, en la fase actual de parada se mantiene la máquina enfriada, para evitar esas dos largas fases de cambio de temperatura.

"Es más, sabemos desde hace un tiempo que hay que hacer trabajos en el LHC para prepararlo para funcionar a energías significativamente superiores a los 7 TeV de colisión a lo que hemos decidido trabajar en la primera fase", añade Myers. "Los últimos datos adquiridos muestra que aunque podemos operar el LHC a 7 TeV sin riesgo para la máquina, ir a una energía mayor requiere hacer más trabajos en el túnel. Esto nos ha puesto ante una simple disyuntiva: operarlo durante unos pocos meses y programar sucesivas paradas cortas para ir aumentando la energía, o mantenerlo en funcionamiento más tiempo ahora y programar una única parada más larga antes de subir a 14 TeV (7 TeV por haz)".

Las más de un millón de colisiones registradas por los detectores han proporcionado información científica pero nada nuevo. Son datos importantes para los físicos porque han podido comprobar y calibrar, con registros ya conocidos, el funcionamiento de sus aparatos experimentales. Pero las novedades deberían empezar a brotar este mismo año en el LHC.

"Una fase de operación larga a partir de ahora es la decisión correcta para el LHC y sus experimentos", añade Myers. "Proporciona el tiempo necesario a la gente del acelerador para preparar con cuidado el trabajo que hay que hacer antes de operar a 14 TeV, y a los equipos de los detectores les proporcionará suficientes datos para potenciales descubrimientos que demostrarán que el LHC es la instalación más avanzada del mundo en física de partículas".

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